Elektonika Digital

Pendahuluan

---

Mata kuliah Elektronika Digital bertujuan mempertajam ketrampilan mahasiswa dalam memahami dan mengimplementasikan aplikasi perangkat berbasis rangkaian digital.
Mata Kuliah ini diberikan dalam 2 semester meliputi:

1. Elektronika Digital 1
2. Elektronika Digital 2

---

Elektronika Digital 1
Mata kuliah ini membahas dasar rangkaian elektronika digital. Topik-topik yang dibahas meliputi cara kerja dan sifat dari gerbang-gerbang kombinasional dasar (AND, OR, NOT, NAND, NOR, EXOR), pembuatan rangkaian digital dengan gerbang kombinasional, teorema Boolean, fungsi Canonical, penyederhanaan rangkaian dengan K-Map, Substitusi rangkaian dengan NAND dan NOR, Aplikasi rangkaian digital kombinasional: rangkaian Aritmetika Dasar, Parity Generator dan Checker, Comparator, Encoder& Decoder , Multiplexer dan Demultiplexer

Materi Kuliah:

1. Konsep Digital dan Gerbang Logika
2. Aljabar Boolean
3. Fungsi Canonical
4. Karnauh Map
5. NAND NOR
6. Sistim Bilangan dan Konversinya
7. Operasi dan Rangkaian Aritmetika
8. Parity Generator dan Checker
9. Encoder Decoder
10. Multiplexer Demultiplexer
11. Tugas Proyek

Materi Praktikum:

1. Gerbang Logika Dasar
2. Rangkaian Gerbang Logika
3. Aljabar Boolean
4. Rangkaian SOP_POS
5. Karnaugh Map
6. Multilevel NAND
7. Multilevel NOR
8. Rangkaian Aritmetika 1
9. Rangkaian Aritmetika 2
10. Parity Generator dan Checker
11. Code Converter dan Comparator
12. Rangkaian Encoder
13. Rangkaian Decoder
14. Rangkaian Multiplexer dan Demultiplexer

Kembali ke Awal

---

Elektronika Digital 2
Mata kuliah ini merupakan lanjutan dari mata kuliah Elektronika Digital 1, dimana rangkaian digital dikontrol berdasarkan waktu menjadi rangkaian sekuensial. Materi yang diberikan meliputi: Dasar sekuensial, flip-flop, Counter, Shift Register, Memory, Multivibrator, ADC dan DAC.

Materi Kuliah:

1. Dasar Rangkaian Sekuensial
2. Flip-flop
3. Multivibrator
4. Counter
5. Shift Register
6. Memory
7. ADC-DAC

Materi Praktikum:

1. Rangkaian Sekuensial 1
2. Rangkaian Sekuensial 2
3. Flip-flop
4. Multivibrator
5. Counter Asinkron
6. Counter Sinkron
7. Shift Register 1
8. Shift Register 2
9. Memory
10. Digital to Analog Converter
11. Analog to Digital Converter

MEMBUAT JAM DIGITAL (SIMULASI)

Salam Ilmu Pengetahuan

Kesempatan kali ini kami akan menjelaskan tentang jam digital memenuhi salah satu request dari pembaca kami. Tak usah berbasa-basi lagi. Jam digital membutuhkan sebuah perangkat digital yaitu IC yang tugasnya menghitung waktu. IC tersebut dinamakan RTC atau Real Time Clock. Banyak sekali varian RTC di pasaran namun yang akan kita gunakan adalah DS1307 kebetulan librarynya sudah bawaan di Codevision AVR. Tutorial ini masih berbentuk simulasi karena kami masih memfokuskan finansial pada segmen lain.

Alat

1. PC atau Laptop
2. Software ISIS Proteus
3. Software Codevision AVR / CV AVR

Komponen

1. ATMega 16
2. RTC DS1307
3. LCD 16×2
4. Crystal 32,768 kHz
5. R 10K
6. R 10K
7. Minimum System

Skema

Source Code

Kopikan semua ke CV AVR tanpa terkecuali

/*****************************************************
This program was produced by the
CodeWizardAVR V2.05.3 Standard
Automatic Program Generator
© Copyright 1998-2011 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.
http://www.hpinfotech.com
Project :
Version :
Date : 28-Oct-2014
Author : Fariz Alemuda
Company : Board Innovation
Comments:
Chip type : ATmega16
Program type : Application
AVR Core Clock frequency: 16.000000 MHz
Memory model : Small
External RAM size : 0
Data Stack size : 256
*****************************************************/
#include <mega16.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <delay.h>
// I2C Bus functions
#include <i2c.h>
// DS1307 Real Time Clock functions
#include <ds1307.h>
// Alphanumeric LCD functions
#include <alcd.h>
// Declare your global variables here
unsigned char jam, menit,detik, temp[16];
unsigned char minggu, hari, bulan, tahun;
void main(void)
{
// Declare your local variables here
// Input/Output Ports initialization
// Port A initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
PORTA=0x00;
DDRA=0x00;
// Port B initialization
// Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=Out
// State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 State0=0
PORTB=0x00;
DDRB=0xFF;
// Port C initialization
// Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=Out
// State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 State0=0
PORTC=0x00;
DDRC=0xFF;
// Port D initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=Out
// State7=T State6=T State5=T State4=T State3=0 State2=0 State1=0 State0=0
PORTD=0xF0;
DDRD=0x0F;
// Timer/Counter 0 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer 0 Stopped
// Mode: Normal top=0xFF
// OC0 output: Disconnected
TCCR0=0x00;
TCNT0=0x00;
OCR0=0x00;
// Timer/Counter 1 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer1 Stopped
// Mode: Normal top=0xFFFF
// OC1A output: Discon.
// OC1B output: Discon.
// Noise Canceler: Off
// Input Capture on Falling Edge
// Timer1 Overflow Interrupt: Off
// Input Capture Interrupt: Off
// Compare A Match Interrupt: Off
// Compare B Match Interrupt: Off
TCCR1A=0x00;
TCCR1B=0x00;
TCNT1H=0x00;
TCNT1L=0x00;
ICR1H=0x00;
ICR1L=0x00;
OCR1AH=0x00;
OCR1AL=0x00;
OCR1BH=0x00;
OCR1BL=0x00;
// Timer/Counter 2 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer2 Stopped
// Mode: Normal top=0xFF
// OC2 output: Disconnected
ASSR=0x00;
TCCR2=0x00;
TCNT2=0x00;
OCR2=0x00;
// External Interrupt(s) initialization
// INT0: Off
// INT1: Off
// INT2: Off
MCUCR=0x00;
MCUCSR=0x00;
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization
TIMSK=0x00;
// USART initialization
// USART disabled
UCSRB=0x00;
// Analog Comparator initialization
// Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off
ACSR=0x80;
SFIOR=0x00;
// ADC initialization
// ADC disabled
ADCSRA=0x00;
// SPI initialization
// SPI disabled
SPCR=0x00;
// TWI initialization
// TWI disabled
TWCR=0x00;
// I2C Bus initialization
// I2C Port: PORTC
// I2C SDA bit: 1
// I2C SCL bit: 0
// Bit Rate: 100 kHz
// Note: I2C settings are specified in the
// Project|Configure|C Compiler|Libraries|I2C menu.
i2c_init();
// DS1307 Real Time Clock initialization
// Square wave output on pin SQW/OUT: Off
// SQW/OUT pin state: 0
rtc_init(0,0,0);
// Alphanumeric LCD initialization
// Connections are specified in the
// Project|Configure|C Compiler|Libraries|Alphanumeric LCD menu:
// RS – PORTC Bit 2
// RD – PORTA Bit 1
// EN – PORTC Bit 3
// D4 – PORTC Bit 4
// D5 – PORTC Bit 5
// D6 – PORTC Bit 6
// D7 – PORTC Bit 7
// Characters/line: 20
lcd_init(20);
while (1)
{
// Place your code here
rtc_get_time(&jam,&menit,&detik);
rtc_get_date(&minggu,&hari,&bulan,&tahun);
lcd_clear();
lcd_gotoxy(0,0);
sprintf(temp,”%d:%d:%d”,jam,menit,detik);
lcd_puts(temp);
lcd_gotoxy(0,1);
sprintf(temp,”%d:%d:%d”,hari,bulan,tahun);
lcd_puts(temp);
delay_ms(100);
}
}

Register Geser

1.1 Register Geser Register Geser adalah suatu register dimana informasi dapat bergeser (digeserkan). Dalam register geser flip-flop saling dikoneksi, sehingga isinya dapat digeserkan dari satu flip-flop ke flip-flop yang lain, kekiri atau kekanan atas perintah denyut lonceng (Clock). Register dapat disusun secara langsung dengan flip-flop. Sebuah flip-flop (FF) dapat menyimpan (store) atau mengingat (memory) atau mencatat (register) data 1 bit.
Pada dasarnya, kita dapat membuat register geser (shift register) dengan menggunakan berbagai macam flip-flop, seperti flip-flop RS, JK, D, dan T.  Yang penting, rangkaian ini bersifat sinkronus sekuensial, yang berarti bahwa kondisi outputnya ditentukan oleh input, output sekarang (current output) dan setiap output berubah pada waktu yang bersamaan (konotasi dari sinkronus) untuk men-jamin integritas data.
Operasi pergeseran data oleh register membuktikan bahwa suatu data biner dapat berpindah tempat, dari satu tempat menuju tempat yang lainnya (flip-flop yang lainnya). Perpindahan terjadi berdasarkan waktu. Register Geser atau Shift Register dapat memindahkan bit-bit yang tersimpan ke kiri atau ke kanan. Pergeseran bit ini penting dalam operasi aritmatika dan operasi logika yang dipakai dalam mikroprosesor (komputer).
Dasar dari register geser adalah menggeser data yang disimpannya. Sebagai contoh, sebuah register geser 4-bit akan menggeser data biner yang saling berurutan sebanyak 4 posisi.
Proses bergesernya data yang masuk ke dalam register terjadi sejalan dengan sinyal pendetak. Cepat-lambatnya pewaktuan dalam pergeseran dientukan oleh sinyal pendetak yang digunakan. Setiap kali sinyal pendetak berdenyut, maka data yang tersimpan akan bergeser satu posisi. Jika pulsa pendetak berdenyut sekali lagi, maka data yang tersimpan akan bergeser satu posisi lagi. Begitulah dan seterusnya.
Contoh kasus register geser dalam pekerjaan sehari-hari yaitu terdapat pada kalkulator. Bila kita memasukan masing-masing digit pada papan tombol, angka pada peraga akan bergeser ke kiri. Dengan kata lain, untuk memasukkan angka 268 kita harus mengerjakan hal sebagai berikut.
Pertama, kita akan menekan dan melepaskan 2 pada papan tombol, maka 2 muncul pada peraga pada posisi palng kanan. Selanjutnya, kita menekan dan melepaskan 6 pada papan tombol yang menyebabkan 2 bergeser satu posisi ke kiri, yang memungkinkan 6 muncul pada posisi paling kanan, 26 muncul pada peraga. Akhirnya, kita menekan dan melepaskan 8 pada papan tombol, 268 muncul pada peraga.
1.2       Jenis register
Jenis register dapat pula diklasifikasikan berdasarkan cara data masuk ke dalam suatu register untuk di simpan dan cara data dikeluarkan dari register tersebut. Untuk memasuukan dan mengeluarkan ke atau dari register secara seraial atau paralel. Cara serial berarti data di masukkan atau dikeluarkan ke atau dari register secara berurutan  bit demi bit. Sedangkan cara paralel berarti data yang terdiri dari beberapa bit dimasukkan atau dikeluarkan ke atau dari register secara serempak. Berdasarkan hal itu maka dikenal 4 jenis register, yaitu :

1. Serial Input Serial Output (SISO)
2. Serial Input Paralel Output (SIPO)
3. Paralel In Serial Output (PISO)
4. Paralel Input Paralel Output (PIPO

BAB II

1. 1.      APLIKASI RANGKAIAN

1.1 Aplikasi Rangkaian

1. a.      Serial Input Serial Output (SISO)

Siso adalah register geser dengan masukan berurutan keluaran berurutan.
IC pembentuk : 74LS74
Gambar Register SISO yang menggunakan JK FF
Prinsip kerja:
Informasi/data dimasukan melalui word in dan akan dikeluarkan jika ada denyut lonceng berlalu dari 1 ke 0. Karena jalan keluarnya flip-flop satu dihubungkan kepada jalan masuk flip-flop berikutnya, maka informasi didalam register akan digrser ke kanan selama tebing dari denyut lonceng (Clock).
Tabel Kebenaran (Misal masuknya 1101)

Clock ke	Word in	Q1	Q2	Q3	Q4
0	0	0	0	0	0
1	1	1	0	0	0
2	0	0	1	0	0
3	1	1	0	1	0
4	1	1	1	0	1

Register geser SISO ada dua macam yaitu:
a) Shift Right Register (SRR)/Register geser kanan
b) Shift Left Register (SLR)/Register geser kiri
c) Shift Control Register dapat berfungsi sebagai SSR maupun SLR
b. Serial Input Paralel Output (SIPO)
SIPO adalah register geser dengan masukan berurutan keluaran serentak.
IC pembentuk : 74LS164
Gambar rangkaiannya adalah sebagai berikut: (SIPO menggunakan D-FF)
Cara kerja:
Masukan-masukan data secara deret akan dikeluarkan oleh D-FF setelah masukan denyut lonceng dari 0 ke 1. Keluaran data/informasi serial akan dapat dibaca secara paralel setelah diberikan satu komando (Read Out). Bila dijalan masuk Read Out diberi logik 0, maka semua keluaran AND adalah 0 dan bila Read Out diberi logik 1, maka pintu-pintu AND menghubung langsungkan sinyal-sinyal yang ada di Q masing-masing flip-flop.
Contoh: Bila masukan data 1101
TABEL KEBENARAN

Read Out	Clock	Input	Q1   Q2   Q3   Q4	A   B   C   D
0	0	0	0      0     0      0	0   0    0   0
0	1	1	1      0     0      0	0   0    0   0
0	2	1	1      1     0      0	0   0    0   0
0	3	0	0      1     1      0	0   0    0   0
0	4	1	1      0     1      1	0   0    0   0
1			1      0     1      1	1   0    1   1

     
c. Paralel Input Paralel Output (PIPO)
PIPO adalah register geser dengan masukan serentak keluaran serentak.
IC pembentuk : 74LS774, 74LS173.
Gambara rangkaiannya adalah sebagai berikut: (PIPO menggunakan D-FF)
Cara kerja:
Sebelum dimasuki data rangkaian direset dulu agar keluaran Q semuanya 0. Setelah itu data dimasukkan secara paralel pada input D-FF dan data akan diloloskan keluar secara paralel setelah flip-flop mendapat pulsa clock dari 0 ke 1.
TABEL KEBENARAN:

Clock	D1   D2   D3   D4	QD    QC    QB    QA
0	1      1     0      1	0        0      0       0
1	1      1     0      1	1        1      0       1
2	1      0     0      1	1        0      0       1
3	0      0     0      1	0        0      0       1

d. Paralel Input Serial Output (PISO)        
PISO adalah register geser dengan masukan serentak keluaran berurutan.
IC pembentuk : 74LS74,74LS76
Gambar rangkaian register PISO menggunakan D-FF adalah sebagai berikut:
Rangkaian diatas merupakan register geser dengan panjang kata 4 bit. Semua jalan masuk clock dihubungkan jajar. Data-data yang ada di A, B, C, D dimasukkan ke flip-flop secara serempak, apabila dijalan masuk Data Load diberi logik 1.
Cara Kerja:
Mula-mula jalan masuk Data Load = 0, maka semua pintu NAND mengeluarkan 1, sehingga jalan masuk set dan rerset semuanya 1 berarti bahwa jalan masuk set dan reset tidak berpengaruh. Jika Data Load = 1, maka semua input paralel akan dilewatkan oleh NAND. Misal jalan masuk A=1, maka pintu NAND 1 mengeluarkan 0 adapun pintu NAND 2 mengeluarkan 1. Dengan demikian flip-flop diset sehingga menjadi Q=1. Karena flip-flop yang lainpun dihubungkan dengan cara yang sama, maka mereka juga mengoper informasi pada saat Data Load diberi logik 1. Setelah informasi berada didalam register, Data Load diberi logik 0. Informasi akan dapat dikeluarkan dari register dengan cara memasukkan denyut lonceng, denyut-demi denyut keluar deret/seri. Untuk keperluan ini jalan masuk D dihubungkan kepada keluaran Q.
1.2  Register Geser Beban Seri
Register geser beban seri adalah penyimpanan sebuah kata dalam register dengan cara memasukkan 1 bit pada tiap pulsa pendetak. Guna menyimpan kata 4-bit , kita membutuhkan empat pulsa detak. Sebagai contoh, berikut ini akan ditunjukkan cara penyimpanan secara seri dari kata :
X = 1010
Kita atur agar Din = 1 pada pulsa detak yang pertama, Din = 0 pada pulsa detak yang kedua, Din = 1 pada pulsa detak yang ketiga, Din = 0 pada pulsa detak yang keempat. Bila register telah dikenakan sinyal CLR sebelum pulsa pendetak yang pertama, maka isi register berturut-turut akan tampak sebagai berikut :
Q = 0001 (Din = 1, pulsa detak pertama)
Q = 0001 (Din = 1, pulsa detak pertama)
Q = 0001 (Din = 1, pulsa detak pertama)
Q = 0001 (Din = 1, pulsa detak pertama)
Dengan cara ini, data dimasukkan secara seri ke dalam flip-flop ping kanan dari register dan kemudian digeser ke kiri sampai keempat bit data tersimpan seluruhnya.
1.3  Register Geser Beban Paralel
Register geser beban paralel ini dapat mengisikan semua bit X secara langsung ke dalam flip-flop. Dengan cara ini hanya dibutuhkan satu detak untuk menyimpan sebuah kata digital.

Pencacah (Counter)

1. Pendahuluan

Counter juga disebut pencacah atau penghitung yaitu rangkaian logika sekuensial yang digunakan untuk menghitung jumlah pulsa yang diberikan pada bagian masukan. Counter digunakan untuk berbagai operasi aritmatika, pembagi frekuensi, penghitung jarak (odometer), penghitung kecepatan (spedometer), yang pengembangannya digunakan luas dalam aplikasi perhitungan pada instrumen ilmiah, kontrol industri, komputer, perlengkapan komunikasi, dan sebagainya .
Counter tersusun atas sederetan flip-flop yang dimanipulasi sedemikian rupa dengan menggunakan peta Karnough sehingga pulsa yang masuk dapat dihitung sesuai rancangan. Dalam perancangannya counter dapat tersusun atas semua jenis flip-flop, tergantung karakteristik masing-masing flip-flop tersebut.

2. 1. PENCACAH RIAK (Ripple Counter)

Adalah suatu pencacah asinkron yang disusun dari beberapa flip-flop karena sinyal pendetak pada pencacah adalah serial bukan paralel (serentak). Perubahan pada keadaan merupakan suatu reaksi berantai yang beriak melalui pencacah.

3. PROSES PENCACAHAN 

Perhatikan rangkaian pencacah riak diatas beserta gelombangnya:
A adalah Bit yang paling berarti (Most Sinificant Bit) sedangkan C adalah bit yang kurang berarti (Least significant Bit). Apabila sinyal kendali HAPUS atau CLEAR menjadi rendah (low),semua flip-flop akan direset.
Bila sinyal kendali CLEAR ke logika Tinggi, pencacah telah siap melaksanakan operasi.Karena flip-flop C yang pertama kali menerima pulsa-pulsa detak secara langsung, maka C akan mengalami Toggle terlebih dahulu.Sekali setiap tepi pulsa pendetak tiba, flip-flop lain akan mengikuti kejadian yang sama.

4. SINYAL KENDALI COUNT : MENGHANTIKAN DAN MELANJUTKAN PENCACAHAN

Jika kita ingin pencacah menghitung, maka sinyal kendali COUNT harus berada dalam keadaan tinggi jika dipanjar dengan sinyal 1 secara terus menerus.Maka pencacah akan melakukan proses seperti dari 0000 sampai 1111, mengalami reset,lalu kembali lagi memulai proses dan seterusnya .
Jika pencacah sedang melakukan proses, tiba-tiba sinyal kendali COUNT diubah dari keadaan Tinggi (1) menjadi Rendah (0), maka proses pencacahan akan berhenti.Data yang dihitung akan tetap tertahan sampai waktu yang tak terbatas.
Dan, jika sinyal kendali COUNT diubah kembali seperti semula maka pencacah akan melanjutkan proses perhitungan.

5. SINYAL KENDALI CLEAR : MERESET PENCACAH

Sinyal kendali CLEAR atau HAPUS bekerja dalam model operasi aktif Rendah.Sinyal ini akan mereset dan memadamkan semua keluaran pencacah.
Sewaktu sinyal kendali CLEAR diaktifkan, pencacah akan padam (tidak aktif).Semua isi data dalam pencacah akan hilang seketika.

 6. DECODER BINARY CODED DECIMAL (BCD) : MELIHAT HASIL CACAHAN

Untuk melihat atau mengetahui proses secara langsung harus digunakan suatu pengurai sandi, yaitu sandi bilangan desimal yang dikodekan ke dalam biner.Dan piranti tampilan tujuh ruas atau Seven Segment Display yang terdiri dari tujuh LED dengan format dasar angka 8.
Piranti decoder yang digunakan ada 2 jenis yaitu:
1. IC TTL 7447
adalah decoder BCD Common anode yaitu bekerja dalam Aktif rendah.
2.IC TTL 7448
adalah decoder BCD Common Cathode yaitu bekerja dalam Aktif tinggi.

7.PENCACAH SINKRON 

 

Pencacah ini dibuat untuk menghilangkan penundaan riak pada pencacah riak.
Bilamana bit pindahan merambat melalui deretan n-buah flip-flop,maka waktu tunda propagasi total yang dialaminya adalah ntp.Oleh sebab itu,pencacah-pencacah riak merupakan piranti yang terlalu lambat untuk beberapa pemakaian tertentu.Guna mengatasi masalah penundaan-riak (ripple-delay) tersebut, dapat digunakan sebuah pencacah sinkron (synchronous counter).

8. PENCACAH PUTAR ATAU LINGKAR

Adalah suatu pencacah yang menghasilkan kata dengan 1 bit tinggi, yang digeser satu posisi pada setiap pulsa detak.
Gambar dibawah memperlihatkan sebuah pencacah putar yang disusun dari flip-flop D.Keluaran Q0 memberikan masukan D1, keluaran Q1 memberikan masukan D2 dan seterusnya. Karena itu pencacah putar menyerupai register geser kiri sebab bit-bit data digeser kekiri 1 posisi bit pada setiap tepi positif dari detak. Akan tetapi rangkaian ini mempunyai perbedaannya karena keluaran akhir dari rangkaian ini diumpan balikan masukan D0, operasi semacam ini disebut putar kekiri (rotate left).

Bit-bit data digeser kekiri dan diumpankan kembali kebagian masukan.Apabila CRL menjadi rendah dan kemudian menjadi tinggi lagi maka kata luaran pertama adalah Q=0001
Tepi positif pulsa detak yang pertama menggeser MSB kedalam posisi LSB. Bit-bit yang lain bergeser kekiri 1 posisi. Dengan ini keluaran menjadi Q=0010
Sesudah tepi positif yang ketiga kata keluaran menjadi Q=1000
Tepi positif yang keempat akan memulai kembali siklus yang sama, karena pemutaran kekiri menghasilkan Q=0001
Bit satu yang dimpan berpindah tempat mengikuti lintasan lingkaran yaitu bergerak kekiri melalui semua flip-flop sampai dikirimkan kembali oleh flip-flop terakhirkepada flip-flop pertama. Dengan demikian rangkaianini disebut pencacah putar (pencacah lingkar).

9. PENCACAH MODULUS

Dalam melakukan fungsi perhitungan, pencacah tidak hanya melakukan fungsi pergeseran, penjumlahan pulsa, dan menghentikannya, tetapi juga melakukan fungsi pembagian, yaitu pembagian frekuensi.
Pada pencacah riak , berfungsi sebagai rangkaian pembagi.karena setiap flip flop membagi frekuensi dengan faktor 2, maka n buah flip flop dalam susunan berderet akan membagi frekuensi dengan faktor 2n

diagram pewaktu pencacah riak menjelaskan operasi pembagi 2 yang bersangkutan.
Frekuensi keluaran Q0 adalah separuh (1/2) dari frekuensi pendetak, sedangkan frekuensi Q1 seperempat (1/4) dari sinyal pendetak, keluaran Q2 seperdelapan (1/8) dari sinyal pendetak, dan keluaran Q3 seperenambelas (1/16) dari sinyal pendetak.

10. PENCACAH TURUN

Pencacah turun (down counter) dapat melakukan pencacahan dari 1111 sampai 0000 atau secara desimal dari 9 sampai dengan hitungan 0.Pencacah ini hampir sama dengan up counter,perbedaanya hanya dalam muatan dari flip-flop pertama ke flip-flop kedua ke flip-flop ke tiga. Up counter membawa dari Q ke masukan CLK dari flip-flop selanjutnya. Pencacah ke bawah membawa komplemen Q (bukan Q) ke masukan CLK dari flip flop selanjutnya.

11. PENCACAH NAIK/TURUN (Up-down counter)

Pencacah ini dapat menghitung naik (up counter) yang menghitung dari bilangan yang kecil ke bilangan yang lebih besar, juga dapat menghitung turun (down counter) yang menghitung dari bilangan yang besar ke bilangan yang lebih kecil
Skema diatas menunjukan cara menyusun sebuah pencacah naik-turun.Keluaran flip-flop dihubungkan dengan jaringan pengarah pengemudi (steering network ),sebuah sinyal kendali UP menghasilkan baik pencacahan turun maupun naik.Apabila sinyal UP merupakan tingkat logika rendah. Q2,Q1 dan Q0 akan disalurkan ke masukan-masukan detak,ini akan menghasilkan pencacah turun,dipihak lain, apabila UP tinggi,Q2,Q1 dan Q0 menggerakkan masukan-masukan detak,dan rangkaian menjadi sebuah pencacah naik.

 

Pencacah riak dengan menggunakan bcd

 

                                                                   Pencacah Riak

                                                         Pencacah Sinkron Terkendali

                                                                 Pencacah sinkron