PENGERTIAN DAN MACAM-MACAM FLIP-FLOP (SYSTEM KOMPUTERS)

Sebelumnya kita sudah membahas tentang Pengertian Gerbang Logika Dasar dan Jenis2nya, sekarang kita akan membahas tentang Flip-Flop

PENGERTIAN DAN MACAM-MACAM FLIP-FLOP (SYSTEM KOMPUTERS)

Pengertian Flip-flop

Flip-flop adalah rangkaian digital yang digunakan untuk menyimpan satu bit data secara semi permanen sampai ada suatu eksekusi untuk menghapus atau mengganti isi dari bit yang tersimpan. Flip-flop juga merupakan jenis Multivibrator yang mempunyai dua keadaaan stabil atau disebut Bistobil Multivibrator.

Karakteristik Flip-flop

Flip-flop memiliki 2 karakteristik, yaitu

1. Flip-flop yang merupakan peralatan bistable yang berarti memiliki dua kondisi tetap yaitu “0” dan “1”. Rangkaian ini dapat menyimpan dan mengingat suatu informasi bit binner yang mengakibatkan apabila suatu sinyal input membuat kondisi “1” maka kondisi “1” ini akan terus disimpan hingga ada sinyal input baru yang mengubahnya menjadi “0” atau dari “0” menjadi “1”.
2. Flip-flop yang mempunyai dua output yang salah satu outputnya merupakan komplemen output yang lain.

·         Rangkaian Flip-flop

Dalam rangakain flip-flop, terdapat flip-flop yang tidak menggunakan clock seperti RS latch dan D latch. Sedangakan yang menggunakan clock adalah RS flip-flop, D flip-flop, dan JK flip-flop.
“Clock adalah sinyal yang memiliki periode yang dapat digunakan untuk mengatur urutan sinkronisasi pada rangkaian digital.”

1.    RS Latch dan RS Flip-flop
Perbedaan antara RS latch dan RS flip-flop terletak pada ada atau tidaknya input pulsa clock ke dalam rangkaian. Pada RS flip-flop, pulsa clock digunakan untuk sinkronisasi terhadap kerja rangkaian, sedangakan hasil output akan sama. Di bawah ini adalah tabel keadaannya.

Present State	Input		Next State
Q	R	S	Q	Q’
0	0	0	0	1
0	0	1	1	0
0	1	0	0	1
0	1	1	1	0
1	0	0	1	0
1	0	1	1	0
1	1	0	0	1
1	1	1	1	0

Persamaan karakteristik RS flip-flop : Q = S + R’q

2.    D Latch dan D flip-flop
D Latch intinya sama dengan RS flip-flop, tetapi yang membedakan adalah R dan S dibuat dengan mempunyai nilai yang berlawanan dan sebuah input D. Pada D latch pulsa clock diganti dengan tambahan gerbang yang merupakan enable gate. Di bawah ini adalah gambar logika dan tabel kebenaran dari D latch.

D	G	Q	Q’
X	0	q	q’
0	1	0	1
1	1	1	0

Pada D flip-flop juga intinya sama dengan RS flip-flop, namun sama juga dengan D latch yang inputnya dibuat dengan mempunyai nilai yang berlawanan. Yang membedakan D latch dengan D flip-flop adalah D flip-flop memiliki pulsa clock dalam rangkaiannya. Output yang dihasilkan akan berganti saat terjadi transisi kondisi clock. Transisi kondisi ini ada dua macam, yaitu possitive edge trigerring yang artinya transisi kondisi clock dari L ke H dan negative edge trigerring yang artinya transisi kondisi clock dari H ke L. Di bawah ini adalah gambar logika dan tabel kebenaran dari D flip-flop.

q (present state)	D	Q (next state)	Q’(next state)
0	0	0	1
0	1	1	0
1	0	0	1
1	1	1	0

Persamaan karakteristik D flip-flop : Q = D

3.    JK Flip-flop
JK flip-flop tidak mempunyai banyak perbedaan dengan RS flip-flop, tetapi suatu keunggulan dari JK flip-flop yang tidak dimiliki flip-flop lain adalah mempunyai kondisi toogle. Toogle adalah suatu kondisi dimana ketika input dari J dan K keduanya bernilai “1”, maka outputnya akan berganti-ganti “0” dan “1” setiap transisi kondisi clocknya. Di bawah ini adalah gambar logika dan tabel keadaan dari JK flip-flop.

q (present state)	J	K	Q (next state)
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	1
0	1	1	1
1	0	0	1
1	0	1	0
1	1	0	1
1	1	1	0

Persamaan karakteristik JK flip-flop : Q = Jq’ + K’q

JENIS-JENIS FLIP-FLOP

1. JK Flip-Flop ( Master Slave JK FF ).
JK Flip-flop merupakan rangkaian flip-flop yang dibangun untuk megantisipasi keadaan terlarang pada flip-flop S-R.
Flip-Flop yang satu ini mempunyai 3 inputan yaitu terdiri dari :
- J
- K
- dan Clock

Kelebihan JK Flip-flop adalah tidak adanya kondisi terlarang atau yang berarti di beri berapapun inputan asalkan terdapat clock maka akan terjadi perubahan pada keluarannya / outputnya. berikut adalah symbol dan tabel kebenaran dari JK Flip-Flop.

dan di bawah ini terdapat gambar gerbang logika pada JK Flip-flop :
JK Flip-Flop biasanya terdapat pada IC 7473

        

2. RS Flip - flop.
RS FF ini adalah dasar dari semua Flip-flop yang memiliki 2 gerbang inputan / masukan yaitu R dan S.  R artinya "RESET" dan S artinya "SET".  Flip-flop yang satu ini mempunyai 2 keluaran / outputyaitu Q dan Q`.

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.
Berikut adalah Symbol dan Tabel kebenaran dari RS FF :

3. D FLIP - FLOP.
D Flip-flop merupakan salah satu jenis Flip-flop yang dibangun dengan menggunakan Flip-flop RS. Perbedaan dengan Flip-flop RS terletak pada inputan R, pada D Flip-flop inputan R terlebih dahulu diberi gerbang NOT. maka setiap masukan ke D FF ini akan memberi keadaan yang berbeda pada input RS, dengan demikian hanya terdapat 2 keadaan "SET" dan "RESET"  S=0 dan R=1 atau S=1 dan R=0, jadi dapat disi. Berikut adalah gambar dari symbol dan data sheet D Flip - flop.

3.      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. Berikut adalah gambar dari Symbol dan Tabel kebenaran dari RS Flip - flop.

 

5. T FLIP - FLOP
    T Flip-flop merupakan rangkaian flip-flop yang telah di buat  dengan menggunakan flip-flop J-K yang kedua inputnya dihubungkan menjadi satu maka akan diperoleh flip-flop yang memiliki watak membalik output sebelumnya jika inputannya tinggi dan outputnya akan tetap jika inputnya rendah. Berikut adalah gambar tabel kebenaran gerbang logika dan symbol dari T Flip - flop.