BLOG KULIAH: Materi Sub Chapter 8.2

[Menuju Akhir]

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

6. Example

7. Problem

8. Pilihan Ganda

9. Link Download

1. Tujuan [Kembali]

Dapat mengetahui Teori dan Prinsip kerja dari Encoder
Dapat membuat dan mensimulasikan Tugas Sistem Digital berupa rangkaian Encoder

2. Alat dan Bahan [Kembali]

Alat

1. Power Supply DC

Generator DC atau generator arus searah (DC) adalah salah satu jenis mesin listrik, dan fungsi utama mesin generator DC adalah mengubah energi mekanik menjadi listrik DC (arus searah). Proses perubahan energi menggunakan prinsip gaya gerak listrik yang diinduksi secara energi. tegangan yang digunakan adalah 0-5v

Bahan

1. Resistor

Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik.

resistor yang digunakan

1. 2 buah resistor 1 kohm
2. 1 buah resistor 2 kohm
3. 1 buah resistor 50 ohm
4. 1 buah resistor 8 kohm
5. 1 buah resistor 10 Kohm

2.Lampu Led

sebagai indikator

3. Gerbang OR

4. Gerbang NOT

5. IC 74LS147 dan IC 74151

3. Dasar Teori [Kembali]

Encoder adalah rangkaian yang memiliki fungsi berkebalikan dengan dekoder. Encoder berfungsi sebagai rangakain untuk mengkodekan data input mejadi data bilangan dengan format tertentu. Encoder dalam rangkaian digital adalah rangkaian kombinasi gerbang digital yang memiliki input banyak dalam bentuk line input dan memiliki output sedikit dalam format bilangan biner. Encoder akan mengkodekan setiap jalur input yang aktif menjadi kode bilangan biner. Dalam teori digital banyak ditemukan istilah encoder seperti “Desimal to BCD Encoder” yang berarti rangkaian digital yang berfungsi untuk mengkodekan line input dengan jumlah line input desimal (0-9) menjadi kode bilangan biner 4 bit BCD (Binary Coded Decimal). Atau “8 line to 3 line encoder” yang berarti rangkaian encoder dengan input 8 line dan output 3 line (3 bit BCD).

Encoder dalam contoh ini adalah encoder desimal ke BCD (Binary Coded Decimal) yaitu rangkaian encoder dengan input 9 line dan output 4 bit data BCD. Dalam mendesain suatu encoder kita harus mengetahui tujuan atau spesifikasi encoder yang diinginkan yaitu dengan :

1. Membuat tabel kenenaran dari encoder yang ingin dibuat

2. Membuat persamaan logika encoder yang diinginkan pada tabel kebenaran menggunakan K-Map

3. Mengimplemenstasikan persamaan logika encoder dalam bentuk rangkaian gerbang logika digital Rangkaian

Encoder Desimal (10 line) ke BCD

Dalam mendesain rangkaian encoder desimal ke BCD langkah pertama adalah menentukan tabel kebenaran encoder kemudian membuat persamaan logika kemudian mengimplementasikan dalam gerbang logika digital seperti berikut.

Persamaan logika output encoder Desimal (10 Line) ke BCD

1. Y3 = X8 + X9

2. Y2 = X4 + X5 + X6 + X7

3. Y1 = X2 + X3 + X6 + X7

4. Y0 = X1 + X3 + X5 + X7 + X9

Rangkaian encoder diatas merupakan implementasi dari tabel kebenaran diatas dan persamaan logika encoder Desimal ke BCD. jalur input X0 tidak dihubung ke rangkaian karena alasan efisiensi komponen, hal ini karena apabil input X0 ditekan maka tidak akan mengubah nilai output yaitu output tetap bernilai BCD 0 (0000). Rangkaian encoder diatas hanya akan bekerja dengan baik apabila hanya 1 jalur input saja yang mendapat input, hal ini karena rangkaian encoder diatas bukan didesain sebagai priority encoder.

4. Percobaan [Kembali]

Gambar 8.14

jika X0 berlogika 1 maka output Y U1 berlogika 1 kemudian masuk ke OR dimana kaki 1 berlogika 1 dan kaki 2 berlogika 0 menghasilkan output berlogika 1 sesuai dengan prinsip kerja gerbang OR. sebaliknya jika X0 berlogika 0 maka output Y U1 akan berlogika 0 (kaki 1) dan kaki 2 dalam keadaan berlogika 0 sehingga 0,0 akan mengasilkan output berlogika 0 sesuai dengan prinsip kerja gerbang OR.

-JIKA X1 berlogika 1 maka output Y U1 akan berlogika 0, untuk menghasilkan output dengan logika 1 maka kaki ABC bertindak sebagai input selektor, dimana input ABC akan dipilih mana bilangan binernya yang sesuai dengan angka pada kaki X1, disini yg diminta adalah X1 maka biner nya adalah 1 yaitu kaki A. untuk itu A berlogika 1 dan X1 berlogika 1 sehingga outputnya akan berlogika 1 kemudian masuk ke gerbang OR dimana kaki 2 berlogika 0 sehingga (1,0) akan menghasilkan output dengan logika 1

-JIKA X2 berlogika 1 maka outputnya akan berlogika 0, untuk membuat outputnya aktif(berlogika 1) maka diperlukan input selector pada ABC yang binernya sama, dima X2 binnernya 2, yg binnernya 2 adalah B, Maka kaki B inputnya berlogika 1 dan kaki X2 berlogika 1 menghasilkan output berlogika 1, kemudian masuk ke gerbang OR dimana kaki 2 dari gerbang OR berlogika 0 maka outputnya akan berlogika 1

-Untuk X3-X7 prinsipnya sama dengan X0-X2, dimana untuk membuat outputnya berlogika 1 maka diperlukan kaki ABC yang binernya sama dengan nilai kaki pada IC 74HC151 Sebagai kombinasi untuk mengaktifkan Kaki IC 74HC151 sehingga menghasilkan output dengan logika 1

-kemudian untuk U2 (Multiplexser) prinsipnya sama dengan U1, bedanya pada U2 terdapat inverter yang membuat logika pada kaki E aktif renda menjadi berlawanan dengan yg seharusnya karena inverter disini bertindak sebagai pembalik NOT sehingga output yang dihasilkan akan berkebalikan

dengan prinsip aktif rendah yaitu ketika di U1 E akan aktif jika berlogika 0 sedangkan pada u2 E akan aktif jika berlogika 1

Gambar 8.15

Ketika D0 logika 0 tidak U1 U2 dan U3 OFF, karena tidak terhubung dengan salah satu gerbang logika OR. Ini menandakan bahwa addres dari D0 adalah 0 0 0.

Ketika D1 logika 1 maka OR 3 akan aktif karena D1 terhubung dengan salah satu kaki input OR 3. Karena salah satu kaki input OR 3 berlogika 1 maka output dari OR 3 akan menjadi 1. Ini menandakan bahwa addres dari D1 adalah 1 0 0.

ketika D2 logika 1 maka OR 2 akan aktif karena D2 terhubung dengan salah satu kaki input OR 2. Karena salah satu kaki input OR 2 berlogika 1 maka output dari OR 2 akan menjadi 1. Ini menandakan bahwa addres dari D2 adalah 0 1 0.

Ketika D3 logika 1 maka OR 2 dan OR 3 akan aktif karena D3 terhubung dengan salah satu kaki input OR 2 dan OR 3. Karena salah satu kaki input OR 2 dan OR 3 berlogika 1 maka output dari OR 2 dan OR 3 akan menjadi 1. Ini menandakan bahwa addres dari D3 adalah 1 1 0.

Ketika D4 logika 1 maka OR 1 akan aktif karena D4 terhubung dengan salah satu kaki input OR 1. Karena salah satu kaki input OR 1 berlogika 1 maka output dari OR 1 akan menjadi 1. Ini menandakan bahwa addres dari D4 adalah 0 0 1.

Ketika D5 logika 1 maka OR 1 dan OR 3 akan aktif karena D5 terhubung dengan salah satu kaki input OR 1 dan OR 3. Karena salah satu kaki input OR 1 dan OR 3 berlogika 1 maka output dari OR 1 dan OR 3 akan menjadi 1. Ini menandakan bahwa addres dari D5 adalah 1 0 1.

Ketika D6 logika 1 maka OR 1 dan OR 2 akan aktif karena D6 terhubung dengan salah satu kaki input OR 1 dan OR 2. Karena salah satu kaki input OR 1 dan OR 2 berlogika 1 maka output dari OR 1 dan OR 2 akan menjadi 1. Ini menandakan bahwa addres dari D5 adalah 0 1 1.

Ketika D7 logika 1 maka OR 1, OR 2 dan OR 3 akan aktif karena D7 terhubung dengan salah satu kaki input OR 1, OR 2 dan OR 3. Karena salah satu kaki input OR 1, OR 2 dan OR 3 berlogika 1 maka output dari OR 1, OR 2 dan OR 3 akan menjadi 1. Ini menandakan bahwa addres dari D5 adalah 1 1 1.

Karena input dan output dari jenis encoder yang dipakai adalah aktif rendah maka

situasi adanya input dan output ditandakan dengan logika 0.

Bilangan biner dari

Q0 = 1

Q1 = 2

Q2 = 4

Q3 = 8

output dari encoder adalah penjumlahan angka biner sesuai dengan angka input

jika input 1 diaktifkan (logika 0) maka output dari Q0 akan berlogika 0, 1+0+0+0=1

jika input 2 diaktifkan (logika 0) maka output dari Q1 akan berlogika 0, 0+2+0+0=2

jika input 3 diaktifkan (logika 0) maka output dari Q0 dan Q1 akan berlogika 0, 1+2+0+0=3

jika input 4 diaktifkan (logika 0) maka output dari Q2 akan berlogika 0, 0+0+4+0=4

jika input 5 diaktifkan (logika 0) maka output dari Q0 dan Q2 akan berlogika 0, 1+0+4+0=5

jika input 6 diaktifkan (logika 0) maka output dari Q1 dan Q2 akan berlogika 0, 0+2+4+0=6

jika input 7 diaktifkan (logika 0) maka output dari Q0, Q1 dan Q2 akan berlogika 0, 1+2+4+0=7

jika input 8 diaktifkan (logika 0) maka output dari Q3 akan berlogika 0, 0+0+0+8=8

jika input 9 diaktifkan (logika 0) maka output dari Q0 dan Q3 akan berlogika 0, 1+0+0+8=9

Gambar 8.17

Jika D1 diaktifkan (logika 1) maka pada salah satu kaki input AND berlogika 1. Salah satu kaki AND yang lain sudah berlogika 1 yang disebabkan D2 berlogika 0 terus di inverter sehingga berlogika 1. Karena kedua kaki input AND berlogika 1 maka output dari AND adalah logika 1, sehingga pada salah satu kaki input OR 2 berlogika 1, maka output dari OR 2 adalah logika 1 pada Y.

Jika D2 diaktifkan (logika 1) maka salah satu kaki input OR 1 berlogika 1, sehingga output dari OR 1 adalah logika 1 pada X.

Jika D1 dan D2 diaktifkan (logika 1) maka salah satu kaki input OR 1 berlogika 1, sehingga output dari OR 1 adalah logika 1 pada X. Karena D2 logika 1 terus di inverter menjadi berlogika 0 pada gerbang AND, maka gerbang AND tidak aktif atau berlogika 0. Karena pada kaki input OR 2 semuanya logika 0 maka output dari gerbang OR 2 adalah berlogika 0 pada Y.

Jika D3 diaktifkan (logika 1) maka salah satu kaki input dari OR 1 dan OR 2 akan berlogika 1

sehingga gerbang OR 1 dan OR 2 outputnya menjadi logika 1 pada X dan Y

5. Video [Kembali]

6. Example [Kembali]

1.Rangkaian enkoder prioritas delapan baris hingga tiga baris dengan D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 dan D7 sebagai jalur input data. bit keluarannya adalah A (MSB), B dan C (LSB). Bit data tingkat tinggi telah diberi prioritas lebih tinggi, dengan D7 memiliki prioritas tertinggi. Jika input dan output data aktif saat LOW, tentukan status logika bit output untuk status logika input data berikut:

(a) Semua input berada dalam status logika '0'.

(b) D1 hingga D 4 dalam status logika '1' dan D5 hingga D7 dalam status logika '0'.

Jawaban :

(a) Karena semua input berada dalam status logika '0', ini berarti bahwa semua input aktif. Karena D7 memiliki yang tertinggi prioritas dan semua input dan output aktif ketika LOW, bit output adalah A = 0, B = 0 dan C = 0.

(b) Input D5 hingga D7 adalah yang aktif. di antaranya, D7 memiliki prioritas tertinggi. Karena itu,

bit keluarannya adalah A = 0, B = 0 dan C = 0.

masukan lainnya. Oleh karena itu, bit keluarannya adalah A = 0, B = 0 dan C = 0.

2. ic apa yang digunakan dalam rangkaian bab 8.2?

jawaban :

ic yang digunakan adalah IC 74151

7. Problem [Kembali]

1. Rancang encoder prioritas empat baris hingga dua baris dengan input dan output HIGH aktif, dengan prioritas ditetapkan ke jalur input data tingkat tinggi!

Jawaban :

Tabel kebenaran untuk encoder prioritas diberikan pada Tabel 8.10, dengan D0, D1, D2 dan D3 sebagai data input dan X dan Y sebagai output.

Ekspresi Boolean untuk dua jalur keluaran X dan Y diberikan oleh persamaan :

Gambar 8.17 menunjukkan diagram logika yang mengimplementasikan fungsi Boolean yang diberikan dalam persamaan.

Tabel 8.10

Gambar 8.17

Jelaskan apakah fungsi dari kaki input A B dan C ?

Jawab : fungsinya yaitu untuk mengirimkan addres sesuai dengan angka dari kaki input X0 - X7 dari multiplexer. Jika addres yang dikirimkan salah maka tidak ada output yang muncul walaupun terdapat input. Pada kaki input A B dan C yaitu berlaku konversi bilangan biner, dimana A = 1, B = 2, C = 4. Contoh misalkan terdapat input pada kaki X6 maka addresnya adalah 1 1 0 supaya ada outputnya, dimana C = berlogika 1, B = berlogika 1, C = berlogika 0. Sehingga 4+2+0=6, maka addresnya adalah 6 sehingga outputnya akan berlogika 1.

3. Dengan gambar pada no 1, apakah kedua multiplexer bisa aktif bersamaan ? jelaskan !

Jawab : TIDAK, karena pada input kaki E adalah aktif rendah, jika berlogika 0 maka multiplexer akan aktif, jika berlogika 1 maka multiplexer tidak aktif. Pada logicstate yang dihubungkan dengan kaki input E, pada multiplexer 1 jika berlogika 0 maka ON, sedangkaan ketika logika 1 maka U1 OFF. Sedangkan pada multiplexer 2, terdapat inverter dimana jika inputnya logika 0 maka outputnya berlogika 1, dan begitupun sebaliknya. Sehingga kedua multiplexer tidak bisa aktif secara bersamaan.

8. Pilihan Ganda [Kembali]