Priority Encoder

 

Encoder

Encoder merupakan suatu rangkaian logika yang digunakan untuk mengkodekan inputanya ke bilangan biner yang artinya fungsi Encoder berlawanan dengan fungsi Decoder. Encoder adalah rangkaian yang memiliki fungsi yang berlawanan dengan decoder yang 16 berfungsi untuk mengkodekan data input menjadi data bilangan dengan format tertentu. Encoder dapat mengubah suatu sistem contohnya bilangan desimal yang terdapat pada bagian input, menjadi sistem berupa bilangan biner yang ada pada output. Proses pengubahan ini biasa disebut dengan Encoding. Input encoder hanya terdiri atas satu jalur aktif, sedangkan outputnya bisa lebih dari satu jalur aktif, hanya saja pada output ini haruslah bilangan biner. Encoder memiliki maksimum 2ⁿ jalur input dimana "n" adalah jalur output. Karena mengkode informasi dari input 2ⁿ menjadi kode n-bit. Encoder akan menghasilkan kode biner yang setara dengan input yang mana adalah "Aktif Tinggi". Oleh karena itu, encoder mengkodekan 2ⁿ jalur input dengan n bit.

Jenis-jenis Encoder

1. 4 to 2 Encoder

Encoder 4 to 2 ini terdiri dari 4 input Y3, Y2, Y1 dan Y0 dan dua output A1 dan A0. Di mana setiap salah satu dari input mendapat logic 1 maka akan menghasilkan kondisi kedua output tertentu. Berikut truth table atau tabel kebenaran dari tipe encoder 4 to 2:

Jadi, persamaan logika untuk masing-masing output A1 dan A0 adalah

A1 = Y3 + Y2

A0 = Y3 + Y1

Jika diimplementasikan ke dalam rangkaian logika menggunakan 2 gerbang OR, maka akan jadi rangkaian seperti di bawah ini:

2. 8 to 3 encoder (octal to binary)

Seperti namanya, encoder 8 to 3 memiliki 8 input yang dimulai dari Y0,Y1,Y2 sampai Y7 dan 3 output A2, A1 dan A0. Setiap satu input mewakili satu digit oktal dan tiga output menghasilkan kode biner yang sesuai dengan nilai inputnya.

Tabel kebenaran dari encoder 8 to 3 adalah sebagai berikut:

3. Persamaan logika untuk setiap output A1, A2 dan A0 adalah sebagai berikut:

A2 = Y7 + Y6 + Y5 + Y4

A1 = Y7 + Y6 + Y3 + Y2

A0 = Y7 + Y5 + Y3 + Y1

Persamaan di atas dapat dikonversi ke rangkaian logika menggunakan 3 gerbang OR, sebagai berikut:

 

 

 

 

 

 

 

4. 10 to 4 Encoder

Decimal to BCD Encoder ini terdiri dari 10 input dan 4 output. Setiap input mewakili bilangan desimal tertentu dan 4 outputnya mewakili kode BCD (kode biner untuk bilangan desimal) yang sesuai dengan masukan yang diberikan input.

Berikut tabel kebenaran untuk decimal to BCD encoder:

Persamaan logika untuk masing-masing output A3, A2, A1 dan A0 adalah sebagai berikut:

A3 = Y9 + Y8

 

A2 = Y7 + Y6 + Y5 +Y4

 

A1 = Y7 + Y6 + Y3 +Y2

 

A0 = Y9 + Y7 +Y5 +Y3 + Y1

Persamaan di atas dapat diimplementasikan ke dalam rangkaian logika menggunakan empat gerbang OR, seperti berikut:

Priority Encoder

Priority Encoder adalah rangkaian Encoder yang mempunyai fungsi prioritas. Jadi, jika di waktu yang s sama ada dua atau lebih input bernilai 1, maka output hanya akan menghasilkan keluaran sesuai dengan input yang mempunyai prioritas tertinggi.

Priority Encoder ini memiliki 4 input: Y3, Y2, Y1 & Y0 dan 2 output: A1 & A0. Urutan prioritasnya adalah Y3 memiliki prioritas tertinggi dan Y0 merupakan yang terendah. Tabel kebenaran dari priority encoder adalah sebagai berikut:

PENUGASAN

1. Analisis dan rancang sebuah encoder prioritas menggunakan gerbang logika dasar. Gambar skema rangkaian dan tabel kebenaran, serta menjelaskan bagaimana encoder prioritas dapat digunakan untuk memberikan prioritas pada masukan yang lebih tinggi.
2. Cari contoh penerapan encoder dalam sistem pengendalian nyata, seperti sistem posisi motor atau pengendalian konveyor. Jjelaskan bagaimana encoder digunakan dalam sistem tersebut dan memberikan contoh manfaat yang diperoleh dari penggunaan encoder.
3. Analisis dan rancang sebuah encoder yang mengubah kode Gray menjadi kode biner. Gambar skema rangkaian dan tabel kebenaran, serta menjelaskan cara mengimplementasikan logika yang tepat untuk konversi tersebut.

 

 

 

Decoder

Decoder merupakan suatu rangkaian logika yang digunakan untuk mengubah kode-kode biner menjadi ke bentuk desimal agar dapat lebih mudah dipahami oleh manusia. Decoder hanya menerima input-input berupa biner dan mengaktifkan satu per satu dari outputnya berdasarkan urutan biner inputnya. Pada intinya, decoder merupakan penerjemah sandi yang dibuat oleh encorder. Output decorder Gambar dibawah Rangkaian Decoder 9 memiliki maksimal yaitu 2n. Jadi dapat dikatakan n-to2ndecoder.

Decoder dapat diartikan sebagai serangkaian logika yang berguna untuk menerima masukkan atau input binary dan mengaktifkan salah satu output dengan berdasarkan ukuran pada binary tersebut. Salah satu fungsi utama yang dimiliki oleh alat ini adalah untuk memberikan kemudahan dalam menyatakan seven segment.

Jenis-jenis Decoder

Berikut tiga jenis decoder berdasarkan jumlah input dan output yang terjadi, yaitu:

1. Biner 2 ke 4

Jenis yang pertama adalah decoder biner 2 ke 4 yang mempunyai 2 input biner dan 4 output barcode. Diagram rangkaian tersebut mempunyai dua inverter yang akan menyediakan kelengkapan dari dua input A dan B. Tiap gerbang AND akan menghasilkan salah satu properti input sebagai output. Ketika enable (EN) diatus dalam logika 1, salah satu output (Y, Y1, Y2, Y3) akan aktif untuk input yang diberikan, dan output yang lainnya akan mempunyai logika 0 atau LOW.

2. Decode Bertingkat

Decoder biner ini juga dapat ditumpuk untuk membentuk rangkaian yang lebih besar. Dengan menggunakan dua decoder 2 input, 4 decoder input bisa dibangun dengan menyatukannya. Demikian pula dengan menggabungkan dua decoder 3 ke 8, decoder biner 4 ke 16 dan seterusnya bisa dibangun Dapat dilihat pada contoh desain decoder 4 ke 16 dengan menyatukan dua decoder 3 ke 8 digambar bawah ini.

Tiga input A, B, C diberikan sebagai input ke dua decoder biner 3 dan 8, dan Input keempat D diberikan sebagain input enable (EN) ke kedua decoder. Seperti yang dapat dilihat dari diagram di atas ketika input D = 0, decoder di atas akan dinyalakan dan yang di bawah akan dinonaktifkan. Juga sebaliknya, ketika D = 1, itu akan menyalakan decoder bagian bawah dan menonaktifkan decoder bagian atas.

3. Dcoder dengan output sedikit

Dalam praktiknya, banyak beberapa aplikasi yang hanya memakai output yang sedikit. Tentu saja hal tersebut bisa terjadi karena sesuai kebutuhan dari aplikasi itu. Salah satu contoh dari aplikasi ini ialah pada Binary Coded Decimal atau BCD dalam decoder seven segmen.

Alat ini padahal memiliki 4 input yang dimana bisa menghasilkan output sebanyak 24 atau 16 output. Namun, pada alat ini hanya memakai 7 output aktif untuk mengatur display. Hal ini tidak sama seperti yang kita bayangkan, seperti contohnya komponen yang menggunakannya ialah TTL7447.

 

PENUGASAN

1. Analisis dan rancang sebuah decoder yang mengubah kode BCD (Binary-Coded Decimal) menjadi sinyal output untuk menampilkan angka pada display 7-segment. Gambar skema rangkaian dan menjelaskan cara mengimplementasikan logika yang tepat untuk konversi tersebut.

 

Rangkaian Sekuensial

Pada rangkaian logika sekuensial, keadaan keluaran selain ditentukan oleh keadaan masukan juga ditentukan oleh keadaan keluaran sebelumnya. Hal itu menunjukkan bahwa rangkaian logika sekuensial harus mempunyai pengingat(memory), atau kemampuan untuk menyimpan informasi.Rangkaian dasar yang dapat dipakai untuk membentuk rangkaian logika sekuensial adalah latch dan flip-flop.Perbedaan latch dan flip-flop terletak pada masukan clock. Pada flip-flop dilengkapi dengan masukan clock,sedangkan pada latch tidak. Flip-flop hanya akan bekerja pada saat transisi pulsa clock dari tinggi ke rendah atau dari rendah ke tinggi, tergantung dari jenis clock yang digunakan. Transisi pulsa clock dari rendah ke tinggi disebut transisi positif, sedangkan transisi tinggi kerendah disebut transisi negatif.

FF RS Berdetak

FF-RS bekerja sinkron atau aktif HIGH

Tabel kebenaran FF - RS

FLIP-FLOP D

Flip-flop D mempunyai karakteristik akan menghasilkan output yang sama dengan logika pada jalur D bila ada clock positif. Bila tidak maka flip-flop tersebut ada dalam keadaan mengingat (memori). Berikut adalah tabel kebenaran, simbol rangkaian dan rangkaian dari flip-flop D.

FLIP-FLOP JK

Flip-flop JK merupakan elemen memori yang ideal digunakan sebagai pencacah, pembagi frekuensi, dan register. Rangkaian flip flop JK ditunjukkan oleh gambar di bawah ini.

Gambar 2. JK-FlipFlop