Binary Decoder n inputs 2

  DECODER Pokok Bahasan :

  1. Pendahuluan 2. Dasar-dasar rangkaian Decoder.

  3. Mendesain rangkaian Decoder Tujuan Instruksional Khusus :

1. Mahasiswa dapat menerangkan dan memahami rangkaian Decoder.

  2. Mahasiswa dapat membuat dan mendesain rangkaian Decoder

  

3. Mahasiswa dapat membedakan antara rangkaian Decoder

Dan rangkaian bukan Decoder

BINARY DECODING

• Mengkonversi sebuah n-bit code ke dalam sebuah 1 (satu) output yang aktif (low/high) - Rangkaiannya dapat dibentuk menggunakan AND atau OR gate.
• Jumlah masukan (input) < Jumlah Keluaran (Output)

  Binary Decoder n inputs 2 n outputs

  n output

• n input dan 2
• Hanya satu output yang aktif(low/high) dari banyak input yang diberikan

  3 1-to-2 Decoder A

  Y

  1 Y0 Y1 aian

  2 to - -

4 Binary Decoder 2 - to - 4 Binary Decoder

  Tabel Kebenaran:

  X Y F F F F

  1

  2

3 F0

  1 X F1 2-to-4

  1

  1 F2 Y Decoder F3

  1

  1

  1

  1

  1

• Dari tabel kebenaran 2 to 4 diperoleh persamaan : 2-variable minterm (X'Y', X'Y, XY' , XY)

  Rangkaian Rangkaian

  2

  2

  to to

  4 Binary Decoder

  4 Binary Decoder F = X'Y' F

  1

  = X'Y F

  2

  = XY' F

  3

  = XY

  X Y

  3 to - -

  8 Binary Decoder 3 to - -

  8 Binary Decoder Tabel Kebenaran x y z F F F F F F F F

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  1 F0 F1

  1

  1 X F2

  1

  1 3-to-8 F3 Y

  1

  1

1 F4

  Decoder

  1

  1 Z F5

  1

  1

  1 F6

  1

  1

  1 F7

  1

  1

  1

  1

  3

  7

  = xyz' F

  6

  = xy'z' F

  4

  = xy'z F

  5

  = x'yz F

  = x'yz' F

  Rangkaian Rangkaian

  2

  = x'y'z x z y F = x'y'z' F

  1

  8 Binary Decoder F

  8 Binary Decoder

  to to

  3

  3

  = xyz Rangkaian penghasil output ‘3’ (active HIGH) untuk input 0 1 1

  2

  2 ₂

  2

  1

  1 ₁

  1 ^{2 1} Output =

  3

  2

  2

  2

  2 ₁ ( Active LOW )

  2

  1

  1

  2

  2 Implementasi Decoder untuk Full Adder Tabel Kebenaran x y z C S

  Σ (1,2,4,7) S(x, y, z) =

  1

1 C(x, y, z) = Σ (3,5,6,7)

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1 1 3-to-8

  

1

Decoder S

  

2

S x

  2

  

3

  

4

y S

  1

  

5

C z

  S

  

6

  

7 Catatan : untuk Output aktif ‘High’ menggunakan Gate AND dan untuk Output aktif ‘Low’ menggunakan Gate NAND.

  Binary to Octal Decoding Tabel kebenaran Active High output 3-Bit Biner to Octal Decoder

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  Aktif Low menggunakan NAND

  1 Aktif High menggunakan AND

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1 Input Output

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  Tabel kebenaran Active Low output 3-Bit Biner to Octal Decoder

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  7

  6

  5

  4

  3

  2

  1

  2

  1

  2

  2

  2

  1

  1

  1

  6

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  7

  5

  1

  4

  3

  2

  1

  2

  2

  1

  2

  2

  2

  1

  1

1 Output Input

  2 to 4 Decoder dengan Enable Input Diagram Logic: Tabel Kebenaran : Menggunakan 2 buah decoder 3 to 8 untuk membuat decoder 4 to 16 Enable dapat bernilai ‘active high’ • Pada contoh dibawah, hanya 1 decoder dapat aktif setiap saat. • Input x, y, z dipilih lewat w untuk memilih decoder yang mana yang • aktif.

  16 output 4 input

  Contoh Contoh Standard MSI Binary Decoders Standard MSI Binary Decoders

  1 A

  10

  9

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8 A

  A

  2 E

  12

  1 E

  2 E

  3

  7 GND

  1

  2

  3

  4

  5

  6 V

  CC E ^{1 E 2 E 3}

  11

  13

  IC 74138 adalah sebuah octal decoder (3-line to 8-line) 4 5

  5

  6

  7

  9

  10

  11

  12

  13

  14

  

15

  7

  6

  4

  14

  3

  2

  1 E

  3

  2

  1 A A A

  2

  1 CC = Pin 16

  V = Pin 8 GND

  16

  15

  74138

  Logic Diagram IC 74138 ( ) = Pin Number

  A A E A ^{2 1 E E} _{(4) (5) (6)}

  1

  2

  

3

_{(3) (2) (1)} V = Pin 16

  CC GND = Pin 8

  (7) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15)

  7

  6

  5

  4

  3

  2

  1 Tabel Fungsi IC 74138

  E ¹ E ² E ³ A A ¹ A ²

  X H H H H H H H H

  X H H H H H H H H L L H L L L L H H H H H H H L L H H L L H L H H H H H H L L H L H L H H L H H H H H L L H H H L H H H L H H H H L L H L L H H H H H L H H H L L H H L H H H H H H L H H L L H L H H H H H H H H L H L L H H H H H H H H H H H L NOTES H = HIGH voltage level L = LOW voltage level X = Don't care

  X X

  X X L

  X X H H H H H H H H

  X X

  X H

  X X

  1

  X X

  7 H

  6

  5

  4

  3

  2

  INPUT OUTPUT Type IC DECODER yang lain 74138 1-of-8 octal decoder (3 line-to-8 line) 7442 1-of-8 BCD decoder (4 line-to-10 line) 74154 1-of-16 hex decoder (4 line-to-16 line) 7447 BCD-to-seven segment decoder Device number Function

  ENCODER Pokok Bahasan :

  1. Pendahuluan 2. Dasar-dasar rangkaian Encoder.

  3. Mendesain rangkaian Encoder Tujuan Instruksional Khusus :

  

1. Mahasiswa dapat menerangkan dan memahami rangkaian

Encoder.

  2. Mahasiswa dapat membuat dan mendesain rangkaian Enecoder

  

3. Mahasiswa dapat membedakan antara rangkaian Encoder

Dan rangkaian bukan Encoder

  Encoding Adalah proses kebalikan dari Decoding • Bila sebuah Decoder mempunyai bit-bit output lebih sedikit dari bit- •

bit input, perangkat seperti itu biasanya disebut sebagai Encoder.

  M Keluaran N Masukan

ENCODER

(M<N)

  Saluran Masukan > Saluran Keluaran

BINARY ENCODING

  n

• Mengkonversi 2 input dan dikeluarkan ke dalam bentuk n bit output - Banyak digunakan untuk kompresi data.
• Dapat dibangun menggunakan AND atau OR Gate - Jumlah masukan (input) > Jumlah Keluaran (Output)

  n Binary

  2 n . . encoder . . input output

  . .

  8 to - -

3 Binary Encoder

  8 - 3 Binary Encoder to -

Pada setiap (satu) waktu hanya ada 1 input line yang mempunyai nilai ‘1’.

Tabel Kebenaran

  1 LSB Inputs Outputs

  2 Y0

  I I

  3 Binary

  2

  1 I

  2 I

  3 I

  4 I

  5 I

  6 I 7 y y y Octal

  1 Y1

  4 Input output

  1

  5 Y2 MSB

  1

  1

  6

  1

  1

  7

  1

  1

  1

  1

  1 0 0

  1

  1

  1 Blok Diagram

  1

  1

  1 Octal to Biner Encoder

  1

  1

  1

  1

  1 + I

  6 + I

  5 + I

  4 + I

  2 = I

  7 y

  6 + I

  3 + I

  2 + I

  1 = I

  7 y

  5 + I

  3 + I

  7 y = I

  Rangkaian

  6 I

  5 I

  4 I

  3 I

  2 I

  1 I

  I I

  3 Binary Encoder

  3 Binary Encoder

  to to

  8

  8

  7

  Desimal Desimal to BCD Encoder to BCD Encoder Tabel kebenaran

  2

  1

  1

  1

  1

  1 BCD output Decimal Input

  1

  3

  1

  8

  9

  4

  5

  6

  Desimal to BCD Encoder

  1

  1

  A B C D LSB MSB BCD output Decimal input

  7

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  8

  1

  9 D C B A

  1

  1

  1

  1

  1

  1

7 Blok Diagram

  23 LSB A B C D MSB Decimal to BCD Encoder

  IC 74147 adalah sebuah decimal to BCD encoder (10-line to 4-line)

  1

  X X

  X X L H H H H H L H L

  X X

  X L H H H H H H L H H

  X X L H H H H H H H H L L

  X L H H H H H H H H H L H L H H H H H H H H H H H L H = HIGH voltage level L = LOW voltage level X = Don't care

  INPUT OUTPUT

  11

  12

  13

  2

  X X

  3

  4

  5

  10

  14

  6

  7

  CC = Pin 16 = Pin 8

  GND

  V A 1 A 2

  A 3 I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 I 6 I 7 I 8 I 9 74147

  X L H H H H L L H

  X X

  I

  2 A

  1 I

  2 I

  3 I

  4 I

  5 I

  6 I

  7 I

  8 I

  9 A

  3 A

  1 A

  X X L H H H L L L

  H H H H H H H H H H H H H

  X X

  X X

  X X

  X X L L H H L

  X X

  X X

  X X

  X L H L H H H

  X X

  X X

9 A 0

  8 to - -

3 Priority Encoder

  8 - 3 Priority Encoder to - Tabel Kebenaran

  Inputs Outputs

  I I

  I I

  I I

  I I y y y Idle

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  2

  1 x x x 1

  1 0 0

  X

  1 1 0

  X X

  1 1 0 0

  X X

  X

  1 1 1 0

  X X

  X X

  1 1 0 0

  X X

  X X

  X

  1 1 1 0

  X X

  X X

  X X

  1

  1 1 0 0

  X X

  X X

  X X

  X

  1

  1 1 1 0 I dle • indicator bahw a tidak ada input bernilai 1.

  

Perbandingan Priority Encoder

dengan Encoder 8 to 3

Priority Encoder : •

  H7=I7 (Highest Priority) H6=I6.I7’ H5=I5.I6’.I7’ H4=I4.I5’.I6’.I7’ H3=I3.I4’.I5’.I6’.I7’ H2=I2.I3’.I4’.I5’.I6’.I7’ H1=I1. I2’.I3’.I4’.I5’.I6’.I7’ H0=I0.I1’. I2’.I3’.I4’.I5’.I6’.I7’

  IDLE= I0’.I1’. I2’.I3’.I4’.I5’.I6’.I7’ Encoder •

  Y0 = I1 + I3 + I5 + I7 Y1 = I2 + I3 + I6 + I7 Y2 = I4 + I5 + I6 + I7

  IDLE Y1 Y2 Y0

  I1 I2

  I3 Y1 Y2

  I4 I5

  I6 I0 Y0

  I7 Binary encoder

  I1 I2

  I3 I4

  I5 I6

  I0 I7 Priority Circuit H1 H2 H3 H4 H5 H6 H0 H7

  IDLE

  I1 I2

  I3 I4

  I5 I6

  I0 I7 Priority encoder

  Blok Diagram Priority Encoder (8 to 3 encoder) IMPEMENTASI 4-TO-2 ENCODER dgn V indikator Input 0

  V Tabel Kebenaran 0 1 2 3 SI S0 V Input 1

  S0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1

  Input 2 S1 Input 3

  Encoder Application (Monitoring Unit) Alarm Controller Signal Response

  Machine 1 Machine 2 Machine Action

  Code Encoder Controller

  Machine n

  COMPARATOR Pokok Bahasan :

  1. Pendahuluan

  2. Dasar-dasar rangkaian Comparator

  3. Mendesain rangkaian Comparator Tujuan Instruksional Khusus :

  

1. Mahasiswa dapat menerangkan dan memahami rangkaian

Comparator

  2. Mahasiswa dapat membuat dan mendesain rangkaian Comparator

  Code Comparator

• Sebuah rangkaian Comparator berfungsi membandingkan dua buah bilangan input / kode.
• Jika digunakan untuk membandingkan dua input dan kemudian menyatakan apakah kedua input tersebut sama, lebih besar atau lebih kecil, maka rangkaian tersebut dinamakan Magnitude Comparator.

  Tabel Kebenaran Xi Yi X >Y X = Y X < Y X > Y Xi 0 0 0 1 0 Comparator X = Y 0 1 0 0 1 Yi

  X < Y 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 Rangkaian Comparator 2 input X dan Y Xi Yi

  X>Y

X=Y

X<Y

  2

  Dari Tabel Kebenaran, didapatkan persamaan masing-masing output

  1 B B A B A A B A L

  1

  1

  2

  2

  2

  1

  2

  INPUT Blok Diagram

• =
• =

  1

  1 OUTPUT (A) (B)

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  2

  1

  2

  2

  1

  2

  1

  2

  1

  2

  1

  1

  2

  2

  1

  2

  1

  2

  1 B B A B A A B A G

  1

  1

  2

  1

  1

  1 B B A A B B A A B B A A B B A A E Rangkaian Comparator untuk 2 buah input 2-bit A

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  A1 A2 B1 B2 L E G

  (A<B) (A=B) (A>B)

  Comparator Tabel Kebenaran

  A > B (G) A = B (E) A < B (L)

  Comparator 2 input 2-bit A1 A2 B1 B2

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

  1

• =

  7408 7432 7404 7421

  L 7432 7421 B

  7408 7404 7432 G

  7421 7432 C

  7421 7404 7421 D

  7432 7421 E 7404

  7432 7421 7432 7421

  Soal Latihan

1. Dengan Decoder 4 to 16, buat rangkaian yang akan memberikan output HIGH saat 4 bit inputnya bernilai lebih besar dari 12.

  

2. Dengan menggunakan IC 74138 (3 to 8 Decoder), carilah niai output

decoder tersebut jika diketahui input-inputnya adalah sebagai berikut : E =E =1, E =0, A =A =1, A =0

  3

  2

  1

  2

  1 E =1,E =E =0,A =0,A =A =1

  3

  2

  1

  2

  1 Semua input = 0 Semua input = 0, kecuali E3 = 1

3. Dengan menggunakan Priority Encoder :

• jika ada 2 bilangan desimal berbeda diinputkan, mana yang akan di- encode kan ?
• diinputkan I = I =I =LOW dan I =I =I =I =I =I =HIGH. Berapa nilai

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8

  9 A ,A ,A dan A ?

  1

  2

  3