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.