modul 4 awal
TRANSCRIPT
Laporan Praktikum Elektronika II
Modul Praktikum :
Digital ICs: Encoder dan Decoder
Nama : Fista Mariza Astrofa
NPM : 1306365253
Rekan Kerja : Fitriyani Mustika Ruslita
Kelompok : 4
Hari : Senin
Tanggal Percobaan : 17 Maret 2014
Modul ke : IV
Laboratorium Elektronika
Departemen Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Indonesia
2015
Modul 4
Encoder dan Decoder
A. Tujuan
Mempelajari line encoder 8 ke 3 dan line decoder 3 ke 8
B. Teori Dasar
1. Encoder
Encoder adalah rangkaian yang memiliki fungsi berkebalikan dengan
decoder. 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).
Gambar 4-1. Blok diagram encoder
Pada encoder dikenal priority encoder. Sebuah Priority Encoder adalah
rangkaian Encoder yang mempunyai fungsi prioritas. Operasi dari rangkaian
Priority Encoder adalah sebagai berikut : Jika ada dua atau lebih input bernilai
“1” pada saat yang sama, maka input yang mempunyai prioritas tertinggi yang
akan diambil.
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.
U9
OR4U1
OR4U2
OR4
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
X
Y
Z
Gambar 4-2. Encoder
Tabel 4-1. Tabel kebenaran Encoder
Persamaan logika output encoder Desimal (10 Line) ke BCD
Y3 = X8 + X9
Y2 = X4 + X5 + X6 + X7
Y1 = X2 + X3 + X6 + X7
Y0 = X1 + X3 + X5 + X7 + X9
2. Decoder
Decoder adalah alat yang di gunakan untuk dapat mengembalikan proses
encoding sehingga kita dapat melihat atau menerima informasi aslinya. Pengertian
decoder juga dapat di artikan sebagai rangkaian logika yang di tugaskan untuk
menerima input input biner dan mengaktifkan salah satu outputnya sesuai dengan
urutan biner tersebut.
Fungsi decoder adalah untuk memudahkan kita dalam menyalakan seven
segmen. Itulah sebabnya kita menggunakan decoder agar dapat dengan cepat
menyalakan seven segmen. Output dari decoder maksimum adalah 2n. Jadi dapat kita
bentuk n-to-2n decoder. Jika kita ingin merangkaian decoder dapat kita buat dengan
3-to-8 decoder menggunakan 2-to-4 decoder. Sehingga kita dapat membuat 4-to-16
decoder dengan menggunakan dua buah 3-to-8 decoder.
Beberapa rangkaian decoder yang sering kita jumpai saat ini adalah decoder
jenis 3 x 8 (3 bit input dan 8 output line), decoder jenis 4 x 16, decoder jenis BCD to
Decimal (4 bit input dan 10 output line) dan decoder jenis BCD to 7 segmen (4 bit
input dan 8 output line). Khusus untuk pengertian decoder jenis BCD to 7 segmen
mempunyai prinsip kerja yang berbeda dengan decoder decoder lainnya, di mana
kombinasi setiap inputnya dapat mengaktifkan beberapa output linenya.
Salah satu jenis IC decoder yang umum di pakai adalah 74138, karena IC ini
mempunyai 3 input biner dan 8 output line, di mana nilai output adalah 1 untuk salah
satu dari ke 8 jenis kombinasi inputnya. Jika kita perhatikan, pengertian decoder
sangat mirip dengan demultiplexer dengan pengecualian yaitu decoder yang satu ini
tidak mempunyai data input. Sehingga input hanya di gunakan sebagai data control.
Pengertian decoder dapat di bentuk dari susunan gerbang logika dasar atau
menggunakan IC yang banyak jual di pasaran, seperti decoder 74LS48, 74LS154,
74LS138, 74LS155 dan sebagainya. Dengan menggunakan IC, kita dapat merancang
sebuah decoder dengan jumlah bit dan keluaran yang di inginkan. Contohnya adalah
dengan merancang sebuah decoder 32 saluran keluar dengan IC decoder 8 saluran
keluaran.
Decoder merupakan bentuk spesial dari sebuah demultiplexer tanpa input
line. Input hanya digunakan sebagai data control. Sebuah Decoder adalah
rangkaian logika yang menerima input-input biner dan mengaktifkan salah satu
output-nya sesuai dengan urutan biner input-nya.
Gambar 4-3. Bentuk dari line decoders
Beberapa rangkaian Decoder yang sering dijumpai adalah decoder 3x8 ( 3 bit
input dan 8 output line), decoder 4x16, decoder BCD to Decimal (4 bit input dan
10 output line), decoder BCD to 7 segment (4 bit input dan 8 output line). Khusus
untuk BCD to 7 segment mempunyai prinsip kerja yang berbeda dengan decoder-
decoder yang lain, di mana kombinasi dari setiap inputnya dapat mengaktifkan
beberapa output line-nya (bukan salah satu line). Salah satu jenis IC Decoder
adalah 74138. IC ini mempunyai 3 input biner dan 8 output, dimana nilai output
adalah ‘1’ untuk salah satu dari ke 8 jenis kombinasi inputnya.
U1
NOT
U2
NOT
U3
NOTU4
AND3U5
AND3U6
AND3U7
AND3U8
AND3U9
AND3U10
AND3U11
AND3
A B C
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D0
Gambar 4-4. Rangkaian Decoder
Tabel 4-2. Tabel kebenaran decoder
C. Alat
1. Power supply
2. Multimeter digital
3. Ics: 7432 2 input gerbang OR (2), 7411 3 input gerbang AND (3), 7404
inverter (1)
4. SPDT switch
D. Prosedur Percobaan
1. Encoder
a. Membuat rangkaian seperti pada Gambar 4-2.
b. Menghubungkan +5V ke pin 14 dan ground ke pin 7 dari IC 7432
c. Menghubungkan input 1 (+5V atau 0V) ke rangkaian encoder seperti
pada Gambar 4-2.
d. Menyalakan rangkaian dan mengamati 3 outputnya
e. Mengulang langkah c-d untuk kombinasi input yang lain
f. Memeriksa tabel kebenaran
2. Decoder
a. Membuat rangkaian seperti pada Gambar 4-4.
b. Menghubungkan +5V ke pin 14 dan ground ke pin 7 dari IC 7404
dan 7411
c. Menghubungkan input 1 (+5V atau 0V) ke rangkaian encoder seperti
pada Gambar 4-4.
d. Menyalakan rangkaian dan mengamati 8 outputnya
e. Mengulang langkah c-d untuk kombinasi input yang lain
f. Memeriksa tabel kebenaran
D. Simulasi Multisim
1. Encoder
U9
OR4U1
OR4U2
OR4
U3
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U4
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U5
DC 10MOhm
0.000 V+ -
S1
Key = Space S2Key = Space S3
Key = Space
S4
Key = Space S5
Key = Space
S6Key = Space
S7
Key = Space
S8
Key = Space
VCC
5VU9
OR4U1
OR4U2
OR4
U3
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U4
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U5
DC 10MOhm
5.000 V+ -
S1
Key = Space S2Key = Space S3
Key = Space
S4
Key = Space S5
Key = Space
S6Key = Space
S7
Key = Space
S8
Key = Space
VCC
5V
D0=1 D1=1
U9
OR4U1
OR4U2
OR4
U3
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U4
DC 10MOhm
5.000 V+ -
U5
DC 10MOhm
0.000 V+ -
S1
Key = Space S2Key = Space S3
Key = Space
S4
Key = Space S5
Key = Space
S6Key = Space
S7
Key = Space
S8
Key = Space
VCC
5V
D2=1
U9
OR4U1
OR4U2
OR4
U3
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U4
DC 10MOhm
5.000 V+ -
U5
DC 10MOhm
5.000 V+ -
S1
Key = Space S2Key = Space S3
Key = Space
S4
Key = Space S5
Key = Space
S6Key = Space
S7
Key = Space
S8
Key = Space
VCC
5V
D3=1
U9
OR4U1
OR4U2
OR4
U3
DC 10MOhm
5.000 V+ -
U4
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U5
DC 10MOhm
0.000 V+ -
S1
Key = Space S2Key = Space S3
Key = Space
S4
Key = Space S5
Key = Space
S6Key = Space
S7
Key = Space
S8
Key = Space
VCC
5V
U9
OR4U1
OR4U2
OR4
U3
DC 10MOhm
5.000 V+ -
U4
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U5
DC 10MOhm
5.000 V+ -
S1
Key = Space S2Key = Space S3
Key = Space
S4
Key = Space S5
Key = Space
S6Key = Space
S7
Key = Space
S8
Key = Space
VCC
5V
D5=1
U9
OR4U1
OR4U2
OR4
U3
DC 10MOhm
5.000 V+ -
U4
DC 10MOhm
5.000 V+ -
U5
DC 10MOhm
0.000 V+ -
S1
Key = Space S2Key = Space S3
Key = Space
S4
Key = Space S5
Key = Space
S6Key = Space
S7
Key = Space
S8
Key = Space
VCC
5V
D6=1
U9
OR4U1
OR4U2
OR4
U3
DC 10MOhm
5.000 V+ -
U4
DC 10MOhm
5.000 V+ -
U5
DC 10MOhm
5.000 V+ -
S1
Key = Space S2Key = Space S3
Key = Space
S4
Key = Space S5
Key = Space
S6Key = Space
S7
Key = Space
S8
Key = Space
VCC
5V
D7=1
Tabel Kebenaran Encoder
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 X Y Z
5V 0V 0V 0V 0V 0V 0V 0V 0V 0V 0V
0V 5V 0V 0V 0V 0V 0V 0V 0V 0V 5V
0V 0V 5V 0V 0V 0V 0V 0V 0V 5V 0V
0V 0V 0V 5V 0V 0V 0V 0V 0V 5V 5V
0V 0V 0V 0V 5 0V 0V 0V 5V 0V 0V
0V 0V 0V 0V 0V 5V 0V 0V 5V 0V 5V
0V 0V 0V 0V 0V 0V 5V 0V 5V 5V 0V
0V 0V 0V 0V 0V 0V 0V 5V 5V 5V 5V
2. Decoder
U1NOT
U2NOT
U3
NOTU4
AND3U5
AND3U6
AND3U7
AND3U8
AND3U9
AND3U10
AND3U11
AND3
U12
DC 10MOhm
5.000 V+ -
U13
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U14
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U15
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U16
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U17
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U18
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U19
DC 10MOhm
0.000 V+ -
S1
Key = Space
S2
Key = Space
S3
Key = Space
VCC
5V
(000)
U1NOT
U2NOT
U3
NOTU4
AND3U5
AND3U6
AND3U7
AND3U8
AND3U9
AND3U10
AND3U11
AND3
U12
DC 10MOhm
5.000 V+ -
U13
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U14
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U15
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U16
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U17
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U18
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U19
DC 10MOhm
0.000 V+ -
S1
Key = Space
S2
Key = Space
S3
Key = Space
VCC
5V
(001)
U1NOT
U2NOT
U3
NOTU4
AND3U5
AND3U6
AND3U7
AND3U8
AND3U9
AND3U10
AND3U11
AND3
U12
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U13
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U14
DC 10MOhm
5.000 V+ -
U15
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U16
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U17
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U18
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U19
DC 10MOhm
0.000 V+ -
S1
Key = Space
S2
Key = Space
S3
Key = Space
VCC
5V
(010)
U1NOT
U2NOT
U3
NOTU4
AND3U5
AND3U6
AND3U7
AND3U8
AND3U9
AND3U10
AND3U11
AND3
U12
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U13
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U14
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U15
DC 10MOhm
5.000 V+ -
U16
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U17
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U18
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U19
DC 10MOhm
0.000 V+ -
S1
Key = Space
S2
Key = Space
S3
Key = Space
VCC
5V
(011)
U1NOT
U2NOT
U3
NOTU4
AND3U5
AND3U6
AND3U7
AND3U8
AND3U9
AND3U10
AND3U11
AND3
U12
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U13
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U14
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U15
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U16
DC 10MOhm
5.000 V+ -
U17
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U18
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U19
DC 10MOhm
0.000 V+ -
S1
Key = Space
S2
Key = Space
S3
Key = Space
VCC
5V
(100)
U1NOT
U2NOT
U3
NOTU4
AND3U5
AND3U6
AND3U7
AND3U8
AND3U9
AND3U10
AND3U11
AND3
U12
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U13
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U14
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U15
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U16
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U17
DC 10MOhm
5.000 V+ -
U18
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U19
DC 10MOhm
0.000 V+ -
S1
Key = Space
S2
Key = Space
S3
Key = Space
VCC
5V
(101)
U1NOT
U2NOT
U3
NOTU4
AND3U5
AND3U6
AND3U7
AND3U8
AND3U9
AND3U10
AND3U11
AND3
U12
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U13
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U14
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U15
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U16
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U17
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U18
DC 10MOhm
5.000 V+ -
U19
DC 10MOhm
0.000 V+ -
S1
Key = Space
S2
Key = Space
S3
Key = Space
VCC
5V
(110)
U1NOT
U2NOT
U3
NOTU4
AND3U5
AND3U6
AND3U7
AND3U8
AND3U9
AND3U10
AND3U11
AND3
U12
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U13
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U14
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U15
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U16
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U17
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U18
DC 10MOhm
0.000 V+ -
U19
DC 10MOhm
5.000 V+ -
S1
Key = Space
S2
Key = Space
S3
Key = Space
VCC
5V
(111)
Tabel Kebenaran Decoder
X Y Z D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
0V 0V 0V 5V 0V 0V 0V 0V 0V 0V 0V
0V 0V 5V 0V 5V 0V 0V 0V 0V 0V 0V
0V 5V 0V 0V 0V 5V 0V 0V 0V 0V 0V
0V 5V 5V 0V 0V 0V 5V 0V 0V 0V 0V
5V 0V 0V 0V 0V 0V 0V 5V 0V 0V 0V
5V 0V 5V 0V 0V 0V 0V 0V 5V 0V 0V
5V 5V 0V 0V 0V 0V 0V 0V 0V 5V 0V
5V 5V 5V 0V 0V 0V 0V 0V 0V 0V 5V