# TP MODUL 8: FLIP-FLOP & LATCH
Nama: Eowyn Nerice Djumri
NPM: 2306247521
## 1. Apa yang dimaksud dengan rangkaian sekuensial? Jelaskan apa yang membedakan rangkaian sekuensial dan rangkaian kombinasional! (10 poin)
Rangkaian sekuensial adalah jensi rangkaian logika yang outputnya dipengaruhi oleh input serta keadaan output sebelumnya, atau rangkaian yang beroperasi berdasarkan urutan waktu. Ciri-ciri utama dari rangkaian sekuensial adalah ada jalur umpan balik (feedback) di dalamnya. Ada beberapa karakteristik juga dari rangkaian ini, seperti siklus umpan balik (feedback) output, penundaan waktu keluar data, keadaaan (state) yang bergantung pada input sebelumnya, dan juga minimal terdiri dari satu elemen memory.
Rangkaian sekuensial mempunyai tiga kategori utama, yaitu:
* Event Driven
* Clock Driven
* Pulse Driven
Bentuk dasar dari rangkaian sekuensial ialah flip-flop sebagai elemen utama dan berfungsi sebagai memory. Flip-flop mempunya kondisi seperti Set, Reset, Tetap, dan Toggle. Flip-flop juga dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu:
* SR-Flip-Flop
* D Flip-Flop
* JK Flip-Flop
Referensi:
[1]Coursehero.com, 2024. https://www.coursehero.com/file/74547084/2-Rangkaian-Sekuensial-Sequential-Circuitpptx/ (accessed Apr. 28, 2024).
[2]“Rangkaian sekuensial,” SlideShare, Mar. 19, 2020. https://www.slideshare.net/khairillombok/rangkaian-sekuensial (accessed Apr. 28, 2024).
[3]W. Oleh, Suparta, and U. Pembangunan, “Rangkaian Sekuensial.” Accessed: Apr. 28, 2024. [Online]. Available: https://ocw.upj.ac.id/files/Slide-INF203-Rangkaian-Sekuensial-Pertemuan-10.pdf
[4]“Rangkaian Sekuensial,” BINUS UNIVERSITY BANDUNG - Kampus Teknologi Kreatif, Dec. 23, 2019. https://binus.ac.id/bandung/2019/12/rangkaian-sekuensial/
## 2. Jelaskan apa itu latch dan flipflop? Jelaskan perbedaan keduanya! (15 Poin)
Latch adalah ramgkaian elektronik yang punya dua kondisi stabil dan bisa menyimpan satu bit informasi serta tidak memiliki masukan clock dan beroperasi secara asinkron, yang artinya outputnya bisa berubah-ubah terhadap waktu tanpa memerlukan pulsa clock.
Flip-flop mempunya pengertain yang sebaliknya dengan latch, yaitu dilengkapi dengan masukan clock dan beroperasi secara sinkron, yang artinya outputnya hanya berubah-ubah pada saat diskrit yang ditentuin oleh clock generator.
Perbedaan antara Latch dan Flip-Flop:
Latch:
1. Latch adalah blok bangunan dasar dari setiap rangkaian sekuensial.
2. Latch bisa dibuat dengan logic gates.
3. Contoh Latch adalah SR Latch dan D-Latch.
4. Operasi dari latch bergantu pada enable signal tanpa menggunakan clock pulse.
5. Latch itu terus-menerus memeriksa inputnya dan mengubah outputnya.
6. Latch adalah level triggered device.
7. Bistable Asynchronous device.
8. Tidak bisa digunakan sebagai register.
Flip-Flop:
1. Flip-flop juga merupakan blok bangunan dasar dari setiap rangkaian sekuensial.
2. Flip-flop bisa dibuat/dirangkai dengan latch dengan additional control input.
3. Contoh Flip-flop adalah SR Flip-flop, D-Flip-flop, dan JK Flip-flop.
4. Operasi dari flip-flop bergantu pada clock pulse.
5. Flip-flop itu terus-menerus memeriksa inputnya dan mengubah outputnya berdasarkan clock pulse nya.
6. Flip-flop adalah edge triggered device
7. Bistable Synchronous device.
8. Bisa digunakan sebagai regsister.
Referensi:
[1]“Difference between Flip-flop and Latch,” GeeksforGeeks, Mar. 31, 2020. https://www.geeksforgeeks.org/difference-between-flip-flop-and-latch/?ref=gcse
[2]“Rangkaian Sekuensial,” BINUS UNIVERSITY BANDUNG - Kampus Teknologi Kreatif, Dec. 23, 2019. https://binus.ac.id/bandung/2019/12/rangkaian-sekuensial/
[3]W. Oleh, Suparta, and U. Pembangunan, “Rangkaian Sekuensial.” Available: https://ocw.upj.ac.id/files/Slide-INF203-Rangkaian-Sekuensial-Pertemuan-10.pdf
[4]“what’s the differences between Latch and Flip-flop?,” Forum for Electronics, May 14, 2007. https://www.edaboard.com/threads/whats-the-differences-between-latch-and-flip-flop.96161/ (accessed Apr. 28, 2024).
## 3. a. Sebutkan jenis-jenis Latch dan sertakan state / truth table dari setiap latch (5 poin) b. Buatlah sebuah SR latch pada proteus menggunakan gerbang NAND dan NOR, coba seluruh kombinasi input dan perhatikan outputnya! Apa perbedaan dari SR latch yang dibuat dengan gerbang NAND dan NOR? (20 poin) c. Jelaskan mengenai state invalid pada SR latch dan kapan state tersebut terjadi? Adakah jenis latch atau flip-flop lain yang dapat mencegah terjadinya invalid state?
A. Jenis - jenis latch:
1. SR (Set-Reset) Latch
2.
Truth Table SR Latch dengan gerbang NOR:
| S | R | Q |
| - | -- | ------ |
| 0 | 0 | Q0 | Tidak berubah
| 0 | 1 | 0 | Reset
| 1 | 0 | 1 | Set
| 1 | 1 | Q=Q'=0 | Tidak Valid
Truth Table SR Latch dengan gerbang NAND:
| S | R | Q |
| - | -- | ------ |
| 0 | 0 | Q=Q'=0 | Tidak Valid
| 0 | 1 | 1 | Set
| 1 | 0 | 0 | Reset
| 1 | 1 | Q0 | Tidak Berubah
2. D Latch
Truth Table:
| Enable | D | Q(n) | Q(n+1) | State |
| ------ | - | ---- | ------ | --------- |
| 1 | 0 | X | 0 | Reset |
| 1 | 1 | X | 1 | Set |
| 0 | X | X | Q(n) | No Change |
B. Hasil Rangkaian
Perbedaan dari SR-Latch yang diracang dengan gerbang NAND & NOR ada pada keadaan forbidden state yang dibuat dengan gerbang NAND. Di pembuatan dengan gerbang NAND, ada kondisi dimana kedua input (S&R) itu aktif bersamaan, yang menghasilkan keadaan yang tidak dapat diterima (forbidden state) dimana kedua input menjadi 0.
Kalau di SR-Latch yang dibuat dengan gerbang NOR, tidak terjadi hal ini karena keaadaan itu tidak menghasilkan forbidden state.
C. State invalid di SR-Latch terjadi saat kedua input S dan R mempunyai nilai ynag tinggi secara bersamaan. Di kondisi ini, output kedau Q dan Q' akan jadi rendah (0), yang artinya kejadian ini tidak valid. Keadaan invalid tidak bersifat underfined.
Keadaan invalid di SR-Latch bisa menyebabkan masuknya ke dalam keadaan metastable jika kedua input S san R menjadi tidak aktif bersamaan dan sangat deket secara waktu. Jika terjadi metastable, bisa menjadi masalah dalam rangkaian digital yang mempunya banyak transisi per detik.
Untuk mengatasi state invalid di SR-Latch, bisa menggunakan latch lain seperti D-Latch atau JK Flip-Flop.
D-Latch tidak ada state invalid karna outputnya hanya berubah pada saat diskrit yang ditentuin oleh clock generator.
JK Flip-Flop juga tidak mempunya state invalid karena mempunya feedback yang memungkinkan outputnya untuk berubah-ubah di saat diskrit yang ditentuin oleh clock generator.
Referensi:
[1]“Latches in Digital Logic,” GeeksforGeeks, Sep. 14, 2018. https://www.geeksforgeeks.org/latches-in-digital-logic/?ref=gcse (accessed Apr. 28, 2024).
[2]pauzan, “SR Latch Menggunakan Gerbang NOR,” Belajar Elektronika: Teori dan Aplikasi, Jul. 11, 2020. https://pauzan.com/sr-latch-menggunakan-gerbang-nor/
[3]“Galih Muhammad Ghufron - 1306619059 - Laporan Akhir (NAND AND NOR SR LATCH) | PDF,” Scribd. https://id.scribd.com/document/535134226/Galih-Muhammad-Ghufron-1306619059-Laporan-Akhir-NAND-AND-NOR-SR-LATCH (accessed Apr. 28, 2024).
[4]“BAB VII FLIP -FLOPS.” Available: https://staffnew.uny.ac.id/upload/131755729/pendidikan/Flip-Flop.pdf
[5]S. Bilangan, F. Program, S. Muka, K. Mk, and D. Oleh, “SISTEM DIGITAL.” Available: https://ocw.upj.ac.id/files/Textbook-INF203-Buku-Sistem-Digital-for-TI.pdf
[6]“Lach Atau Flip-Flop | PDF,” Scribd. https://id.scribd.com/presentation/570798216/lach-atau-flip-flop (accessed Apr. 28, 2024).
## 4. Sebutkan jenis-jenis flip-flop dan sertakan state / truth table beserta gambar rangkaian (tidak wajib dari proteus) dari setiap flip-flop. Apakah ciri yang membedakan setiap flip-flop? (20 poin)
1. SR-Flip-Flop:
Gambar Rangkaian:
Trtuh Table:
| S | R | Q(n) | Q(n+1) |
| - | - | ---- | ------ |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | X |
| 1 | 1 | 1 | X |
2. JK Flip-Flop
Gambar Rangkaian:
Truth Table:
| J | K | Q(n) | Q(n+1) |
| - | - | ---- | ------ |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
3. D Flip-Flop
Gambar Rangkaian:
Truth Table:
| Q | D | Q(t+1) |
| - | -- | ------ |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
4. T Flip-Flop
Gambar Rangkaian:
Truth Table:
| T | Q(n) | Q(n+1) |
| - | ---- | ------ |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
SR Flip-Flop:
* punya 2 input utama, yaitu Set (S) dan Reset (R)
* Kalau input set dinyalakan, flip-flop diatur ke keadaan 1 atau on
* Kalau input reset dinyalakan, flip-flop diatur ke keadaan 0 atau off
* Kalau kedua input dinyalakan, perilaku flip-flop tdk dapat diprediksi.
D Flip-Flop:
* mempunya satu input yaitu D (data)
* Kalau D diaktifin, flip-flop menyimpan nilai input ke internalnya
* flip-flop D mengingat nilai terakhir yang masuk ke D
JK Flip-Flop:
* mempunyai dua input utama, yaitu J dan K
* memasukkan J dikaitin dengan set, dan masukan K dikaitin ke reset
* Flip-flop JK bisa bekerja dalam mode set, reset, atau toggle
T Flip-Flop:
* punya 1 input yang disebut T
* kalau input T diaktifin, flip-flop toggle ada di antara 1 dan 0.
Referrensi:
[1]“Flip-flop types, their Conversion and Applications,” GeeksforGeeks, Jan. 19, 2017. https://www.geeksforgeeks.org/flip-flop-types-their-conversion-and-applications/?ref=gcse
[2]S. Bilangan, F. Program, S. Muka, K. Mk, and D. Oleh, “SISTEM DIGITAL.” Available: https://ocw.upj.ac.id/files/Textbook-INF203-Buku-Sistem-Digital-for-TI.pdf
[3]“Virtual Labs,” de-iitr.vlabs.ac.in. https://de-iitr.vlabs.ac.in/exp/truth-tables-flip-flops/theory.html
[4]Electronics Tutorials, “JK Flip Flop and the Master-Slave JK Flip Flop Tutorial,” Basic Electronics Tutorials, Aug. 29, 2013. https://www.electronics-tutorials.ws/sequential/seq_2.html
## 5. Bagaimana cara melakukan konversi flip-flop? Contohkan konversi dari SR flip-flop menjadi D flip-flop pada proteus!
Cara konversi flip-flop:
1. Mengidentifikasi jenis flip-flop yang mau di konversikan
2. Menggambar truth table dari flip-flop yang mau dikonversikan
3. Menyatat output dari sub-flip-flop yang dipakai di tabel eksitasi
4. Menggambar K-Map nya lalu mencari fungsi boolean nya
5. Merancang rangkaian nya.
Cara konversi dari SR Flip-Flop ke D Flip-Flop:
1. Menentukan truth table dari D Flip-Flop dan SR Flip-Flop
| D | Q(n) | Q(n+1) | S | R |
| --- | ---- | ------ | -- | --- |
| 0 | 0 | 0 | 0 | X |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | X | 0 |
2. Membuat K-MAP dan mencari ekspresi boolean nya dari S & R dalam bentuk D.
S = D
R = D'
3. Merancang rangkaian dari hasil yang sudah kita dapatkan
Referensi:
[1]“Conversion of S-R Flip-Flop into D Flip-Flop,” GeeksforGeeks, Apr. 24, 2020. https://www.geeksforgeeks.org/conversion-of-s-r-flip-flop-into-d-flip-flop/
[2]“Flip-flop types, their Conversion and Applications,” GeeksforGeeks, Jan. 19, 2017. https://www.geeksforgeeks.org/flip-flop-types-their-conversion-and-applications/?ref=header_search
Sign in with Wallet
Connect another wallet