Boby Mugi Pratama

125090800111007

Aplikasi Rangkaian Decoder

1. Memory Address Decoding

Yang dimaksud dengan Memory Address Decoding adalah penggunaan dekoder dalam

pengalamatan memory oleh suatu sistem digital karena tidak tersedianya ukuran kapasitas

memory yang dikehendaki.

Mlsalkan kita mempunyai suatu sistem digital yang fungsinya untuk membaca data dari

sebuah memory (ROM, read only memory) yang berukuran 1k x 8 (1024 elemen data yang

masing-masing 8 bit). Kita tahu bahwa untuk membaca data dari ROM dengan ukuran 1 kilo1

ini kita perlukan log2 1024 = 10 bit address-bus2. Kesepuluh address-bus ini ditunjukkan pada

Gbr. 1-1 yang dinamakan A0, A1, A2, sampai A13.

Apabila kita dapat peroleh satu chip/ICs untuk ROM dengan ukuran 1kilo x 8 ini maka

tentunya kita tidak perlu lagi menggunakan teknik decoding. Misalkan ukuran ROM yang

tersedia adalah 256 x 8, sehingga kita memerlukan 4 buah chip seperti ini untuk memenuhi

kebutuhan.

Untuk memberikan alamat satu ROM 256x8 ini, kita hanya mempunyai 8 bit (1

byte) address bus saja. Hal ini berarti kita harus mempunyai ekstra 2 bit address bus. Kedua

ekstra bit ini digunakan untuk memilih salah satu dari keempat ROM 256x8 dengan

menggunakan sebuah DECODER 2-to-4

1 1 kilo pada sistem bilangan biner adalah 1024, bukan 1000 seperti pada sistem bilangan desimal2 Log2 adalah logaritma bilangan pokok 2. Misalnya log2 1024 = log2 210 = 10 atau = log 1024/log 2

Gbr. 1-1 Rangkaian Memory Address Decoding

Total address dari seluruh 1 kilo memory ini adalah dari 0000000000 sampai

1111111111. Tetapi dengan digunakannya dekoder tersebut, maka kapasitas yang

dikehendaki terpenuhi. Dengan implenetasi dekoder tersebut, maka memory address

bertambah dan dibagi dalam 4 kelompok, yaitu :

1. Dari 0000000000 ~ 0011111111 untuk ROM 0

2. Dari 0100000000 ~ 0111111111 untuk ROM 1

3. Dari 1000000000 ~ 1000000000 untuk ROM 2

4. Dari 1100000000 ~ 1111111111 untuk ROM 3.

Ketika dikehendaki alamat tertentu dengan delapan bit pertama (A0~A7), maka

keempat ROM tersebut semuanya mempunyai alamat yang delapan bit itu. Tetapi dua bit

berikutnya (A8 dan A9) yang akan menentukan ROM mana data tersebut berada. Bila A8A9

= 00, maka data berada pada ROM 0, karena output 0 decoder 2-to-4 yang aktif (memberikan

logika ‘0’ pada ROM 0).

2. Implementasi Persamaan Boole

Persamaan logika juga dapat diwujudkan dengan menggunakan dekoder karena fungsi

satu dekoder inipun dapat diwujudkan dengan menggunakan demux. Memang perbedaannya

tidaklah jauh. Implementasi dengan dekoder lebih sederhana sedikit yaitu kita tidak perlu

mengaktifkan input DATA apa-apa karena dekoder ini tidak mempunyai input DATA seperti

halnya demux. Persamaan Boole yang dirancang adalah Y = A’.B’.C + A’.B.C’ + A’.B.C +

A.B’.C.

Gbr. 1-2 Implementasi persamaan Boole

dengan dekoder.

Dalam hal ini, input DATA tidak digunakan dengan jalan menghubungkan pin tersebut

ke GND. Sedang input A, B, dan C pada Gbr. 9-6 adalah input A, B, dan C pada Gbr.1-3.

Gbr. 13-7 Implementasi DEMUX IC 74138

sebagai dekoder.

Aplikasi Rangkaian Adder

Gerbang-gerbang logika dasar dapat membentuk sebuah processor canggih, membentuk

sebuah IC yang hebat, membentuk sebuah controller yang banyak fungsinya, namun sebelum

sampai di penerapan yang canggih-canggih tersebut, aplikasi tersebut adalah :

1. Flip-flop

RAM atau Random Access Memory pada komputer merupakan sebuah aplikasi dari

rangkaian gerbang digital. RAM biasanya dibuat dari sebuah rangkaian gerbang

digital yang membentuk sebuah sistem bernama Flip-flop. Flip-flop terdiri dari

rangkaian gerbang logika yang dirancang sedemikian rupa sehingga apa yang masuk

ke dalamnya akan selalu diingat dan berada di dalam rangkaian gerbang logika

tersebut, selama ada aliran listrik yang mendukung kerjanya. Fungsi inilah yang

merupakan cikal-bakal dari RAM.

2. Counter

Salah satu sistem yang paling banyak digunakan dalam perangkat-perangkat digital

adalah Counter. Fungsi dari sistem ini adalah jelas sebagai penghitung, baik maju

ataupun mundur. Timer, jam digital, stopwatch, dan banyak lagi merupakan aplikasi

dari counter ini. Banyak sekali jenis counter, namun pada dasarnya prinsip kerjanya

sama, yaitu mengandalkan pulsa-pulsa transisi dari clock yang diberikan. Pulsa-pulsa

transisi tadi yang akan menggerakan perhitungan counter.

3. Aplikasi Rangkaian Komparator

PIR atau Passive Infrared adalah merupakan sebuah sensor yang biasa digunakan untuk

mendeteksi keberadaan manusia. Aplikasi ini biasa digunakan untuk system alarm pada rumah-

rumah atau perkantoran. Proses kerja sensor ini dilakukan dengan mendeteksi adanya radiasi

panas tubuh manusia yang diubah menjadi perubahan tegangan.

Namun perubahan tegangan pada PIR sangatlah kecil yaitu berkisar pada ordo 10 hingga

20 milivolt atau bahkan lebih kecil lagi. Hal ini sangat tergantung dari beberapa factor yaitu,

panas tubuh dari manusia yang dideteksi, jarak dengan sensor maupun suhu lingkungan. Oleh

karena itu diperlukan rangkaian penguat non inverting amplifier terlebih dahulu seperti yang ada

pada gambar berikut.

Penguatan yang ada pada Non Inverting Amplifier yang ada pada gambar 1 ini dapat ditentukan

dengan rumus berikut:

A = Rf/Ri

= 1M/10K

= 100x

Pengguna dapat mengatur nilai Rf dan Ri dengan memutar variable resistor 1M

dan 10K yang ada pada Modul OP-01. Agar ayunan tegangan tersebut dapat diketahui oleh

mikrokontroler ataupun rangkaian-rangkaian digital lainnya, maka diperlukan sebuah comparator

yang akan mengubah ayunan tegangan tersebut menjadi kondisi logika 0 dan 1. Ayunan tegangan

ini tidak selalu terjadi pada nilai tegangan yang sama. Artinya sebagai contoh untuk ayunan

sebesar 0,2 volt dapat terjadi pada tegangan 3,8 volt ke 4 volt atau dapat juga pada 3 volt ke 3,2

volt dan lain-lain. Hal ini akan mempersulit bagian comparator dalam menentukan tegangan

pembanding. Agar ayunan tegangan ini selalu pada posisi yang sama, maka level DC dari sinyal

ini dapat dihilangkan dengan menggunakan capacitor. Capacitor akan membloking tegangan DC

sehingga hanya ayunan tegangan saja yang masuk ke input dari comparator.

ELEKTRONIKA DIGITAL

APLIKASI RANGKAIAN

ADDER, KOMPARATOR, DAN DECODER

Oleh : Boby Mugi Pratama

125090800111007

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2013