E2002(Unit 4)

Menyatakan fungsi asas daftar anjakan Menyenaraikan jenis-jenis daftar anjakan Membincangkan operasi dan melukis litar daftar anjakan:

o masukan siri – keluaran sirio masukan siri – keluaran selario masukan selari – keluaran sirio masukan selari – keluaran selari

Menerangkan aplikasi daftar anjakan dalam:o Operasi aritmetiko Pembilang daftar anjakano Penukaran data siri-ke-selari dan data selari-ke-siri

Membincangkan operasi dan penggunaan satu contoh litar terkamil daftar anjakan

DAFTAR ANJAKAN E2002/4/

Objektif am : Mengetahui, mempelajari dan memahami konsep-konsep asas daftar anjakan serta kegunaannya.

Objektif khusus :

Diakhir unit ini anda sepatutnya dapat:

1

UNIT 4 ALAT DAFTAR

OBJEKTIF


4.0 PENGENALAN

Di dalam kehidupan kita hari ini, kalkulator memainkan peranan yang amat penting di dalam setiap pengiraan. Tahukah anda bagaimanakah kalkulator melakukan pengiraan untuk kita ? Contohnya bagi mencampur dua nombor iaitu 18 + 11.

Sekarang cuba anda tekan kekunci 1, nombor 1 akan dipaparkan. Apabila nombor kedua ditekan, iaitu 8, maka nombor 1 akan dianjak ke kiri dan nombor 18 akan dipaparkan. Daripada contoh di atas, kita dapati litar logik yang terdapat di dalam kalkulator akan menyimpan dahulu nombor pertama dan kemudian nombor tersebut akan dianjak sekiranya nombor kedua dimasukkan. Akhirnya nombor 18 akan dipaparkan. Ini bermakna didalam pengiraan ini apabila nombor 18 ditekan, nombor ini perlu disimpan terlebih dahulu di dalam ingatannya. Apabila nombor 11 ditekan, nombor ini akan dicampur dengan nombor di dalam ingatannya.

Litar digital yang akan bertindak sebagai ingatan di dalam suatu kalkulator ialah daftar anjakan. Daftar anjakan ialah ingatan yang dibina dari beberapa flip-flop. Daftar anjakan selalunya digunakan sebagai ingatan sementara sebelum operasi arikmatik dilakukan.

Begitu juga didalam sistem penghantaran data, daftar anjakan diguna sebagai ingatan sementara sebelum data dihantar kemana-mana destinasi. Ia juga berfungsi bagi menukar bentuk data selari ke siri atau sebaliknya mengikut keperluan sistem kita.

Perhatikan sistem penghantaran data di bawah:

2

INPUTINPUT


Data yang diproses oleh komputer adalah di dalam bentuk selari. Apabila data ini hendak dihantar melalui talian talifon ia akan dihantar secara siri. Begitu juga sebaliknya, jika data dari talian talifon dihantar ke komputer, maka data yang masuk secara sesiri ini perlu ditukarkan secara selari sebelum di baca oleh komputer. Bagi menukarkan bentuk data selari ke siri atau sebaliknya, litar antaramuka (interfacing) diperlukan. Untuk pengetahuan anda litar antaramuka ini adalah dibina daripada daftar-daftar.

Kesimpulannya litar yang berfungsi bagi menyimpan data yang dimasukkan ini dan kemudian menganjakkanya dikenali sebagai DAFTAR ANJAKAN.

Daftar anjakan boleh didefinasikan sebagai peranti atau sekumpulan flip-flop yang digunakan untuk menyimpan dan menganjak data.

4.1 LITAR ASAS DAFTAR ANJAKAN

Oleh kerana daftar anjakan ialah suatu alat yang boleh menyimpan dan menganjak data, maka flip-flop yang sesuai digunakan ialah flip-flop D. Seperti yang kita pelajari sebelum ini satu flip-flop D boleh menyimpan satu bit data samada bit 0 atau 1 bergantung kepada masukan yang diberi.

Jika kita merujuk kepada rajah 4.1, kita dapati apabila bit 1 diberikan pada masukan, selepas denyut jam diberikan maka data 1 akan disimpan, begitu juga apabila bit 0 diberikan pada masukan, maka data 0 akan disimpan.

3

MODEM MODEM


Oleh kerana satu flip-flop hanya boleh menyimpan satu bit data, maka kapasiti daftar atau alat ingatan adalah sama dengan jumlah flip-flop yang digunakan. Ini bermakna apabila kita ingin membina daftar anjakan 2 bit maka 2 flip-flop diperlukan. Ini ditunjukkan seperti rajah 4.2.

4.2 JENIS-JENIS DAFTAR ANJAKAN

Oleh kerana daftar anjakan merupakan komponen penting dalam kebanyakan sistem digital maka ia telah dikelaskan mengikut kaedah masukan dan keluaran data. Terdapat 4 jenis daftar anjakan yang akan anda pelajari iaitu daftar anjakan masukan siri – keluaran siri, masukan siri – keluaran selari, masukan selari – keluaran siri dan masukan selari – keluaran selari.

Dalam contoh di bawah andaikan daftar anjakan digunakan dalam sistem digital 8 bit. Dan data yang akan dimasukkan ialah “10010110”.

4

Rajah 4.1 : Flip-flop D sebagai alat ingatan

0 di simpan

D Q

clk

1 1 di simpan

D Q

clk

0

D Q0

clk

D Q1

Rajah 4.2 : Daftar anjakan 2 bit

Masukan data


Daftar anjakan masukan siri / keluaran siri (SISO)

anjakan pertama 0

1 0 0 1 0 1 1 0

Anjakan ke 2 1 0

1 0 0 1 0 1 1 0

Anjakan ke 3 1 1 0

1 0 0 1 0 1 1 0

anjakan ke 4 0 1 1 0

1 0 0 1 0 1 1 0

Anjakan ke 5 1 0 1 1 0

1 0 0 1 0 1 1 0

anjakan ke 6 0 1 0 1 1 0

1 0 0 1 0 1 1 0

Anjakan ke 7 0 0 1 0 1 1 0

1 0 0 1 0 1 1 0

anjakan ke 8 1 0 0 1 0 1 1 0

1 0 0 1 0 1 1 0

5

0 data pertama dikeluarkan

Konsep SISO:

Data dianjak masuk dan keluar satu bit setiap masa melalui satu talian masukan dan talian keluaran

Selepas 8 anjakan kesemua bit data akan disimpan, dan data pertama iaitu 0 akan dikeluarkan.


Daftar anjakan masukan siri / keluaran selari (SIPO)

Masukan siri 1 0 0 1 0 1 1 0

10010110

1 0 0 1 0 1 1 0Keluaran selari

Daftar anjakan masukan selari / keluaran siri (PISO)

Masukan selari1 0 0 1 0 1 1 0

Keluaran siri

1 0 0 1 0 1 1 0 0

Daftar anjakan masukan selari / keluaran selari(PIPO)

Masukan selari1 0 0 1 0 1 1 0

1 0 0 1 0 1 1 0

Keluaran selari1 0 0 1 0 1 1 0

6

Konsep SIPO:

Data dianjak masuk satu bit setiap masa, selepas kesemua bit dimasukkan, ia akan dianjak keluar secara serentak

Konsep PISO:

Kesemua bit data di masuk serentak, dan dianjak keluar satu bit setiap masa.

Konsep PIPO:

Kesemua bit data di masuk serentak, dan dianjak keluar secara serentak

UNTUK LEBIH MUDAH, SELEPAS INI KITA

MENGGUNAKAN PERKATAAN SISO,SIPO,PISO DAN PIPO

BAGI MEWAKILI SETIAP DAFTAR ANJAKAN YANG AKAN

KITA BINCANGKAN.


4.3 DAFTAR ANJAKAN MASUKAN SIRI/KELUARAN SIRI

Rajah 4.3 menunjukkan daftar anjakan masukan siri/keluaran siri dibina menggunakan flip-flop D. Oleh kerana daftar anjakan ini mempunyai 4 peringkat (4 flip-flop) maka ia dapat menyimpan 4 bit data. Cuba anda perhatikan rajah 4.3, berapakah talian masukan dan talian keluarannya?. Ya, sekiranya kita menggunakan daftar anjakan masukan siri-keluaran siri bererti kita hanya mampunyai satu talian masukan dan satu talian keluaran.

Baiklah, untuk lebih memahami kita akan membincangkan operasi litar ini dengan memasukkan 4 bit data iaitu 1010. Data paling kanan akan dimasukkan dahulu dan daftar awalnya dalam keadaan reset.

Sekarang perhatikan rajah 4.4, data pertama, D=0 diletakkan pada talian masukan. Selepas CLK1 diberikan, FF0 akan direset, daftar menyimpan bit data pertama iaitu 0.

Selepas CLK2, bit data kedua iaitu 1 akan disimpan di FF0 dan data asal di FF0 akan dianjakkan ke FF1. Daftar sekarang telah menyimpan bit data pertama dan kedua iaitu ‘10’.

Selepas CLK3, bit data ketiga iaitu 0 akan disimpan di FF0, data asal di FF0 akan dianjakkan ke FF1 dan data di FF1 dianjak ke FF2. Ketika ini daftar menyimpan bit data pertama, kedua dan ketiga iaitu ‘010’.

7

Keluaran siri D Q0

clk

Masukan siri

D Q1 D Q2 D Q3

Rajah 4.3: Daftar anjakan masukan siri/keluaran siri


Selepas CLK4, bit data terakhir 1 akan disimpan di FF0, data asal di FF0 akan di anjakkan ke FF1, data di FF1 dianjak ke FF2 dan data di FF2 dianjak ke FF3. Selepas denyut yang keempat, kesemua bit data telah dimasukkan secara siri dan bit-bit data ini akan disimpan sehinggalah bekalan kuasa dimatikan.

Setelah anda memahami bagaimanakah data dianjak masuk, sekarang kita akan meneruskan pelajaran kita iaitu bagi melihat bagaimanakan data akan dianjak keluar. Seperti yang kita ketahui bit data mesti dianjak keluar secara siri, dan data akan diperolehi di Q3.

8

Masukan data

Bit data pertama ====

Bit data kedua ====

Bit data ketiga

Bit data keempat

Daftar awalnya dalam keadaan reset.

Selepas CLK1, bit data pertama disimpan

Selepas CLK2, bit data kedua disimpan

Selepas CLK3, bit data ketiga disimpan

Selepas CLK4, kesemua 4 bit data disimpan dalam daftar

Rajah 4.4: Empat Bit Data (1010) Dimasukkan Siri Ke Dalam Daftar.


Sekarang perhatikan Rajah 4.5, selepas CLK4 bit data pertama iaitu 0 akan dipaparkan di Q3.

Selepas CLK5, bit data kedua 1 akan dipaparkan di Q3.

Begitu juga selepas CLK5, data ketiga 0 akan dipaparkan di Q3.

Dan akhirnya selepas CLK6, data terakhir 1 akan dipaparkan di Q3.

Contoh 4.1

clk

9

Bit data pertama diperolehi

Selepas CLK5, bit data kedua diperolehi

Selepas CLK6, bit data ketiga diperolehi

Selepas CLK7, bit data kempat diperolehi

Selepas CLK8, daftar dikosongkan

Rajah 4.5: Empat bit data (1010) dianjak keluar secara siri


Masukan Data

Lukiskan litar daftar anjakan 5-bit SISO menggunakan flip-flop D. Tentukan keadaan daftar anjakan jika masukan data dan denyut jam adalah seperti dibawah ; Anggapkan Qawal bagi setiap flip-flop adalah 0.

Penyelesaian

clk

Masukan Data

QA

QB

QC

QD

10

Satu aje talian ?…..

D QA

D QB

D QC D QDSI

klok

D QE

SOUT


4.3 DAFTAR ANJAKAN MASUKAN SIRI KELUARAN SELARI (SIPO)

Sekarang kita akan cuba mengkaji rajah 4.6 bagi melihat bagaimanakah daftar anjakan ini beroperasi.

11

Rajah 4.6 : Daftar anjakan masukan siri – keluaran selari Litar logik Simbol logik

(a)

(b)

D

C

Masukan data

Q0 Q1 Q2 Q3

Clk

D Q0

clk

Masukan data

D Q1 D Q2 D Q3

Q0 Q3Q2Q1

Talian keluaran (Q0 – Q3)

Adakah anda masih ingat konsep daftar anjakan SIPO ?


Sekarang kita akan melihat pergerakan data siri . Data siri yang akan dianjak masuk ialah 0111. Oleh kerana rajah 4.6 mempunyai empat peringkat maka proses memasukkan data memerlukan 4 denyut jam.

Operasi Litar

1. Daftar akan di reset untuk permulaannya.2. Apabila data siri pertama 1 dimasukkan, denyut jam pertama

dikenakan, maka data ini akan dianjak ke daftar pertama, Q0=13. Data siri seterusnya akan dianjak masuk. Empat denyut jam perlu

diguna bagi menyimpan kesemua data tersebut.4. Setelah keempat-empat data telah disimpan, maka ia bolehlah

dihantar secara selari, iaitu keempat-empatnya dihantar ke destinasi secara serentak.

5. Anjakan data masukan dan keluar dapat diringkaskan seperti jadual 4.1.

Jadual 4.1 : Jadual Keadaan Anjakan Masukan Siri-Keluaran Selari

Data masukan (Siri) Data Keluaran (Selari)

DataDenyut

JamP1 P2 P3 P4

0 0 0 0 01 1 1 0 0 01 2 1 1 0 01 3 1 1 1 00 4 0 1 1 1

4.4 DAFTAR ANJAKAN MASUKAN SELARI KELUARAN SIRI/SELARI

Adakah anda masih ingat konsep daftar anjakan PISO ?

12

Ya ! Kesemua bit data dimasukkan serentak dan dianjak keluar satu bit setiap masa.


Operasi Litar

1. Masukan J dan K adalah tetap seperti rajah J0=0 dan K0=1, ini bagi memastikan litar beroperasi seperti dikehendaki.

2. Talian Kawalan akan mengawal data masukan selari. Ketika data selari dianjak masuk ke daftar, talian kawalan diberi logik 1.

3. Jika data di dalam daftar hendak dianjak keluar secara sesiri (Q3), maka talian kawalan diberi logik 0. Semasa talian kawalan berlogik 0, sebarang perubahan data masukan selari tidak akan mengubah keadaan daftar. Daftar sekarang berada dalam mod anjakan ke kanan (menganjak data keluar secara siri).

Contoh 4.2

Terangkan operasi daftar anjakan masukan selari-keluaran siri. Andaikan kandungan daftar telah dipadam bersih (RESET) dan data masukan selari ialah 0110.

13

Masukanselari

Keluaran siri(Q3)

Keluaran Selari Q0 Q1 Q2 Q3

J clr Q0

K pr

clk

J clr Q1

K pr

J clr Q2

K pr

J Q3

K pr

Clear 1

1

Kawalan

P1P2P3P4

0

Rajah 4.7 : Daftar anjakan masukan selari– keluaran siri/selari


Penyelesaian

Ketika data selari 0110 hendak dianjak masuk ke daftar, talian kawalan diberi logik 1.

1. Data selari P1=0, maka keluaran get NAND berlogik 1. Preset=1 dan Clear=1 akan menyebabkan keluaran Q0=0, disebabkan J0=0 , K0=1. Perhatikan apabila talian kawalan 1, Q0=P1 iaitu keluaran sama dengan data masukan.

2. Data selari P2=1, maka keluaran get NAND berlogik 0. Preset=0 dan Clear=1 akan menyebabkan keluaran Q1=1. Perhatikan apabila talian kawalan 1, Q1=P2 iaitu keluaran sama dengan data masukan.

3. Data selari P3=1, maka keluaran get NAND berlogik 0. Preset=0 dan Clear=1 akan menyebabkan keluaran Q2=1. Perhatikan apabila talian kawalan 1, Q2=P3 iaitu keluaran sama dengan data masukan.

4. Data selari P4=0, maka keluaran get NAND berlogik 1. Preset=1 dan Clear=1 akan menyebabkan keluaran Q3=0 disebabkan J3=0, K3=1. Perhatikan apabila talian kawalan 1, Q3=P4 iaitu keluaran sama dengan data masukan.

4.5 DAFTAR ANJAKAN MASUKAN SELARI KELUARAN SELARI

Rajah 4.7 menunjukkan daftar anjakan masukan selari-keluaran selari menggunakan flip-flop D. Kesemua data akan dihantar serentak ke destinasi.

14

Rajah 4.7: Daftar Anjakan Masukan Selari-Keluaran Selari

Masukan selari

Keluaran selari


4.1 Takrifkan daftar anjakan.

4.2 Lakarkan daftar anjakan 5 bit masukan siri-keluaran siri dengan menggunakan flip-flop D.

4.3 Jika data siri “00111” dianjak kedalam daftar di 4.2 dan kandungan daftar awalnya di padam bersih.

a. Lukiskan rajah masa bagi menunjukkan anjakan data pada setiap keluaran flip-flop.

b. Kirakan masa yang diperlukan bagi menganjak data 5 bit di atas jika frekuensi denyut jam ialah 1 Hz dan 5 Mhz

4.4 Lakarkan daftar anjakan 4 bit masukan siri-keluaran selari dengan menggunakan flip-flop JK.

4.5 Lakarkan rajah masa bagi menunjukkan anjakan data yang berlaku sekiranya daftar anjakan masukan selari-keluaran siri dibebankan dengan data masukan selari “1001”.

15

AKTIVITI 4A


4.1 Daftar anjak boleh ditakrifkan sebagai peranti atau sekumpulan flip-flop yang digunakan untuk menyimpan dan menganjak data.

4.2 Daftar anjakan masukan siri-keluaran siri 5-bit

4.3 Rajah masa

clk 1 2 3 4 5

Data Siri

1 1 1 0 0

Q0 0

Q1 0

16

MAKLUM BALAS 4A

D Q0

clk

Masukan siri

D Q1 D Q2 D Q3 D Q4

Keluaran siri


Q2 1

Q3 1

Q4 1

4.4 Masa 5 denyut jam diperlukan:

Jika frekuensi f1= 1 Hz, maka tempoh 1 denyut T = 1/f1

T = 1/1Hz = 1 saatMasa untuk 5 denyut = 1x5= 5 saat

Jika frekuensi f2= 5 MHz, maka tempoh 1 denyut T = 1/f1

T = 1/5Mhz = 2 x 10-7 saatMasa untuk 5 denyut = 2x10-7x5 = 10x10-7 saat

4.5 Daftar Anjakan 4 Bit Masukan Siri-Keluaran Selari

4.6 Rajah masaCLK 1 2 3 4

LOAD

QA 1

QB 0

QC 0

QD 1

17

Masukan siri

Keluaran Selari Q0 Q1 Q3 Q4

J Q0

K

clk J Q1

K

J Q3

K

J Q4

K

Clear 1

Preset PresetPreset PresetPreset 1

INPUTINPUT


4.6 APLIKASI DAFTAR ANJAKAN

Setelah anda memahami konsep dan jenis-jenis daftar anjakan, marilah kita meneruskan pembelajaran kita di mana selepas ini kita akan cuba membincangkan beberapa aplikasi daftar anjakan iaitu daftar anjakan dalam operasi aritmetik. Daftar anjakan juga digunakan dalam penukaran data siri-ke-selari dan data selari-ke-siri dan pembilang daftar anjakan.

4.6.1 Operasi Aritmetik

Salah satu kegunaan daftar anjakan yang sering digunakan ialah bagi menjalan operasi aritmetik seperti mendarap dan membahagi. Untuk menjalankan fungsi ini dua daftar anjakan yang akan digunakan ialah daftar anjakan ke kanan dan daftar anjakan ke kiri.

Daftar anjakan ke kanan berfungsi sebagai Pembahagi-2. Caranya ialah dengan menganjak nombor MSB(bit paling kiri) ke arah LSB (bit paling kanan), iaitu dianjak dari kiri ke kanan. Bit 0 dimasukkan ke MSB.

Contoh:binari desimal

nombor asal 01011000 88anjakan #1 00101100 44anjakan #2 00010110 22

Daftar anjakan ke kiri pula akan berfungsi sebagai Pendarab-2.

18

D Qa

clk

Masukan siri

D Qb D Qc D QdKeluaran siri

Rajah 4.8: Daftar Anjakan Ke Kanan


Caranya ialah dengan menganjak nombor LSB ke arah MSB, iaitu dianjak ke kiri. Bit 0 akan dimasukkan pada LSB.

Contoh:binari desimal

nombor asal 00010110 22anjakan #1 00101100 44anjakan #2 01011000 88

4.6.2 Pembilang Daftar Anjakan

Salah satu aplikasi daftar anjakan yang popular ialah sebagai sequenser, iaitu litar ini akan menghasilkan keadaan gelombang yang berturutan. Keluarannya tidak membilang dalam binari yang sebenar tetapi mengeluarkan turutan bilangan yang khas. Dengan itu ia boleh digunakan bagi mengawal peristiwa yang berlaku secara berturutan dalam sistem digital.

19

D Qa

clk

Masukan siri

D Qb D Qc D Qd

Keluaran siri

Rajah 4.9: Daftar Anjakan Ke Kiri


Litar ini dipanggil dengan nama pembilang kerana menghasilkan bilangan nombor yang khas. Dua pembilang daftar anjakan yang sering digunakan ialah pembilang gelang dan pembilang Johnson. Sekarang kita akan cuba membincangkan operasi kedua-dua pembilang daftar anjakan ini.

Pembilang Gelang

Seperti yang dinyatakan sebelum ini keluaran litar tidak membilang dalam binari yang sebenar tetapi mengeluarkan turutan bilangan yang khas. Contohnya, pembilang gelang 4-bit pada rajah 4.10, keluarannya akan tinggi bagi satu picuan jam dan rendah pada 3 picuan jam yang berikutnya kemudian ulang kembali. Ini ditunjukkan pada rajah 4.11.

20

J PR QA

K clr

J PR QB

K clr

J PR QC

K clr

J PR QD

K clr

‘1’

jam

Rajah 4.10 : Pembilang Gelang 4-Bit Menggunakan Flip-Flop JK

‘1’ 0.001F

+5V

1 klow

high


Pembilang Johnson

Jam 1 2 3 4 5 6 7 8

QA 1 0 0 0 1 0 0 0

QB 0 1 0 0 0 1 0 0

QC 0 0 1 0 0 0 1 0

QD 0 0 0 1 0 0 0 1

Rajah 4.11 : Rajah Masa Pembilang Gelang 4-Bit

Jam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

12

13

14

15

QA

QB

QC

QD

Rajah 4.12 : Rajah masa Pembilang Johnson

Jadual 4.2: Jadual Turutan Bagi Pembilang JohnsonJam QA QB QC QD

0 0 0 0 01 1 0 0 02 1 1 0 03 1 1 1 04 1 1 1 15 0 1 1 16 0 0 1 17 0 0 0 18 0 0 0 0

21

J PR QA

K clr

J PR QB

K clr

J PR QC

K clr

J PR QD

K clr

‘1’

klok

Rajah 4.11: Pembilang Johnson 4-Bit Menggunakan Flip-Flop JK

0.001F

+5V

1 klow

high


Operasi Litar

Litar RC akan mereset ke empat-empat flip-flop ke 0 apabila bekalan kuasa dihidupkan. Picuan jam yang pertama, QA adalah tinggi kerana JA disambung kepada dan KA disambung pada QD. QB, QC dan QD akan mengikut keadaan flip-flop yang sebelum.

Pembilang Johnson 4-bit menghasilkan 8 keadaan yang berbeza ( cuba anda lihat jadual 4.2 dan rajah 4.12) dan jika 8-bit akan menghasilkan mod-16, maka secara amnya jika n-bit akan menghasilkan 2n modulo.

4.6.3 Penukaran Data Siri-Ke-Selari dan Data Selari-Ke-Siri

Masihkah anda ingat kod ASCII yang telah anda pelajari dalam Modul Sistem Elektronik 1? Sekiranya kekunci I ditekan maka papan kekunci akan menukarkan isyarat dari kekunci I kepada kod ASCII tujuh bit iaitu 1001001 (4916). Isyarat digital yang dihasilkan dari papan kekunci akan dihantar secara siri ke komputer (CPU). Oleh kerana sistem komputer akan memproses

22


data secara selari, maka data ini perlu ditukar dari data siri-ke-selari.

Oleh kerana daftar anjakan berupaya menukar data binari dari siri-ke-selari atau dari selari-ke-siri maka ia akan digunakan sebagai litar antaramuka. Jika anda perhatikan rajah 4.13 kita dapati daftar anjakan yang digunakan sebagai litar antaramuka di dalam sistem komputer dikenali sebagai UART (Universal Asynchronous Receiver and Transmitter).

Seperti yang anda ketahui dalam kebanyakan kes sistem komputer akan berkomunikasi dengan peranti luaran seperti papan kekunci, tetikus dan pencetak secara siri. Dari rajah 4.13 kita dapati UART akan menerima data secara selari dari mikropemproses dan data ini akan ditukarkan ke siri sebelum dihantar ke pencetak. Begitu juga apabila UART menerima data secara siri dari papan kekunci data ini akan ditukar ke selari sebelum dihantar ke mikropemproses.

23

Rajah 4.13 : Penukaran data siri-ke-selari dan selari-ke-siri

a


4.7 LITAR BERSEPADU DAFTAR ANJAKAN

Daftar anjakan 4-bit dan 8-bit selalunya terdapat di pasaran dalam bentuk litar bersepadu. Kita akan cuba mengkaji satu contoh litar terkamil 74164 iaitu daftar anjakan 8-bit masukan siri-keluaran selari. Sekarang cuba anda perhatikan simbol logik dan litar logik bagi 74164 seperti yang ditunjukkan pada rajah 4.14. Kita dapati daftar anjakan ini dibina oleh lapan flip-flop D.

24

Rajah 4.14: Daftar Anjakan 74164:Simbol logikLitar logik


Litar logik 74164 menunjukkan daftar anjakan ini mempunyai dua talian masukan siri (Dsa dan Dsb). Kedua-dua masukan siri, Ds akan melalui satu get AND. Dengan salah satu masukan akan berfungsi sebagai ‘enable’ aktif tinggi bagi membolehkan data dimasukkan melalui satu lagi talian masukan. Data akan dianjak kekanan sekiranya litar diberi satu denyut jam pinggiran positif. Sekiranya kandungan daftar anjakan hendak dipadam-bersih masukan denyut RENDAH perlu diberikan pada masukan MR.

Contoh 4.3

Lukiskan sambungan litar dan rajah masa bagi menunjukkan penukaran data siri-ke-selari bagi data siri “11010010” jika daftar anjakan 74164 digunakan.

Penyelesaian

Litar penukaran siri-ke-selari dan rajah masa ditunjukkan pada rajah 4.13. Daftar akan di RESET apabila logik 0 dikenakan pada MR. Data siri akan dimasukkan melalui talian Dsb . Selepas lapan denyut jam, kesemua 8 bit data akan dibaca pada talian keluaran selari. (Q7 adalah MSB dan Q0 adalah LSB)

25

Rajah 4.13: Penukaran siri-ke-selari menggunakan daftar anjakan 74164.


4.6 Lukiskan litar pembilang gelang.

4.7 Lukiskan rajah masa pembilang di 4.5 sehingga 4 denyut jam jika daftar awalnya menyimpan data “0100”.

4.8 Daftar anjakan boleh berfungsi sebagai Litar Aritmetik.

i. Nyatakan 2 litar aritmetik tersebut.

ii. Lukiskan 2 litar aritmetik tersebut.

iii. Jika kedua-dua daftar anjakan di atas menyimpan data

“0110”, kirakan kandungan data dalam nombor desimal

selepas sekali anjakan.

4.9 Alat daftar anjakan masukan siri-keluaran selari dan masukan selari-keluaran siri merupakan komponen yang penting di dalam

26

AKTIVITI 4B


sistem komputer. Dengan melukis rajah blok, terang operasi daftar anjak tersebut.

4.5 Rujuk nota pada halaman 21 (Rajah 4.8)

4.6 Rajah masa

clk 1 2 3 4

Q0 0

Q1 1

Q2 0

Q3 0

27

MAKLUM BALAS 4B


4.7 Litar aritmetiki. Pendarab dan pembahagi ii. Rujuk rajah 4.8 dan rajah 4.9iii. Jika data awal 0110Kandungan Daftar anjakan kekanan akan dibahagi dua iaitu 0011 = 310

Kandungan Daftar anjakan kekirikan didarab dua iaitu 1100 = 1210

4.8 Daftar anjakan SIPO digunakan bagi menukarkan data siri dari keyboard sebelum diproses oleh mikropemproses. Daftar anjak SIPO akan menyimpan data satu bit per denyut jam dan menganjak keluar secara selari. Daftar anjak PISO pula digunakan bagi penukaran data selari dari mikropemproses sebelum dihantar ke printer secara siri. Daftar anjakan PISO menyimpan kesemua bit data secara serentak kemudiannya menganjak keluar satu bit per denyut jam.

Data bus Mikropemproses

28

Keyboardd

Printer


1. Takrifkan daftar anjakan.

2. Nyatakan lima (5) jenis daftar anjakan dan lakarkan rajah blok setiap satu.

3. Tentukan bilangan flip-flop yang diperlukan untuk membina daftar anjakan yang dapat menyimpan:

i. Nombor binari 6 bitii. Nombor desimal 31iii.Nombor heksadesimal A

4. Lakarkan daftar anjakan 4-bit masukan siri-keluaran selari denganmengunakan flip-flop D.

5. Jika data siri “0111” dianjak ke alat daftar di(4) dan kandungan daftar awalnya di padam bersih.

i. Terangkan kendalian litar di (4).

29

PENILAIAN KENDIRI


ii. Lukiskan rajah masa bagi menunjukkan anjakan data pada setiap keluaran flip-flop.

6. Lukiskan daftar anjakan 4 bit masukan selari-keluaran selari dengan menggunakan flip-flop JK. Kemudian terangkan operasi litar di atas jika data yang akan dianjakkan ialah “1100”.

7. Ubahsuai litar di atas bagi membentuk Pembilang Gelang.

8. Rajah blok soalan 8 menunjukkan daftar anjakan 10 bit masukan siri-keluaran siri.

i. Lakarkan gelombang keluaran jika denyut jam dan masukan

data siri seperti Rajah soalan 8(a).

clk

Din

DoutRajah soalan 8(a)

ii. Berapakah denyut jam yang diperlukan bagi menyimpan dan menganjak kesemua data keluar dan kirakan masa yang diperlukan jika frekuensi denyut jam ialah 1 MHz

30

Din Dout Clk

Rajah soalan 8


1. Daftar anjak boleh ditakrifkan sebagai peranti atau sekumpulan flip-flop yang digunakan untuk menyimpan dan menganjak data.

2. Rujuk input dihalaman 4.

3. Bilangan flip-flopi. 6 flip-flopii. 5 flip-flopiii. 4 flip-flop

4. Daftar anjakan SIPO

31

MAKLUM BALAS

D Q0clk

Sin D Q1

D Q2

D Q3

P0 P3P2P1


5. Jika data “0111” dimasukkan ke dalam alat daftar dan daftar di dalam keadaan reset.

i. Kendalian litar

Bila clk 1 dikena, data pertama 1 akan disimpan di Qa. Daftar sekarang menyimpan data 1000.

Clk 2, data kedua 1 akan disimpan di Qa dan data asal di Qa akan di anjakkan ke Qb. Kandungan daftar menjadi 1100.

Clk 3, data ketiga 1 akan disimpan di Qa, daftar menjadi 1110

Clk 4, data terakhir akan disimpan. Kandungan daftar menjadi 0111.

Setelah keempat-empat data telah disimpan, maka ia akan dihantar secara selari, iaitu keempat-empatnya dihantar ke destinasi kecara serentak.

ii. Rajah masa

clk 1 2 3 4

Data Siri

Q0 0

Q1 1

Q2 1

Q3 1

6. Daftar anjakan 4 bit masukan selari-keluaran selari

32

Q2

J Q0

K

clk

P0

J Q1

K

J Q2

K

J Q3

K

P1 P2 P3

Q0 Q1 Q3


Kendalian litar Data masukan selari P0=1, P1=1, P2=0 dan P3=0. Selepas denyut jam pertama, kesemua data ini akan dianjak

masuk secara serentak kedalam setiap flip-flop. Jika masukan data 1, J=1, K=0 maka keluaran juga 1, jika

data 0, J=0 dan K=1 dengan itu keluaran ialah 0.

7. Pembilang gelang

8. Daftar anjakan SISO.

i. Rajah masa

clk

Din

Dout

ii. Jumlah denyut jam 20. Tempoh per denyut T = 1/f = 1/1MhzMasa = 20 x 10-6 saat

33

J Q0

K

clk

J Q1

K

J Q2

K

J Q3

K

Q0 Q1

Q3

Q2

DAFTAR ANJAKAN E2002/4/ 34

Documents

E2002(Unit 4)