14064-12-622624627067.doc

Modul 12

Rangkaian Encoder

Rangkaian Encoder yang dibahas dalam Modul-12 ini adalah rangkaian encoder di bidang

informasi data. Pada dasarnya rangkaian ini berfungsi mengubah sajian data dari format aslinya (dapat

langsung dimanfaatkan/diketahui) menjadi sajian data untuk keperluan penyaluran. Encoder berada di

sisi kirim satu sistem penyaluran data, sementara unit pasangannya yang berada di sisi terima. Satu

contoh misalnya, decimal-to-BCD encoder yang biasa terpasang pada unit peraga 7-segment. Awal

format data adalah dalam bentuk pengkodean decimal yang langsung dapat diketahui artinya, yaitu

pernyataan angka-0 sampai 9. Sedang bentuk hasil pengubahan encoder tersebut adalah kode BCD

(binary coded decimal) yang dinyatakan dalam 4 bit data biner (angka 0 ~ 9) yang tidak dapat

dimengerti langsung isyaratnya tanpa alat pembantu. Selanjutnya, encoder secara umum disebut dalam

bahasa Indonesia, enkoder.

8.1. Diagram Blok Enkoder

Sama halnya seperti DEMUX terhadap MUX, ENCODER inipun merupakan kebalikan

dari DECODER. Apabila DECODER mempunyai n input dan 2n output maka ENKODER

mempunyai 2n input dan n output. Diagram simbol umum dari ENKODER ditunjukkan pada

Gbr. 8-1.

Gbr. 8-1 Diagram blok ENKODER

Perancanaan Sistem DigitalTriyanto Pangaribowo ST

Pusat Pengembangan Bahan AjarUniversitas Mercu Buana

‘11 1

Fungsi ENKODER ini adalah untuk memberikan kode biner dari input sinyalnya. Sebagai

contohnya, apabila input yang ke tiga enkoder diaktifkan, maka outputnya akan memberikan

nilai biner yang mewakili desimal 3 yaitu ‘11’. Salah satu ENKODER yang umum digunakan

adalah decimal-to-BCD encoder seperti telah disinggung di atas yang sudah berbentuk satu chip IC

seri 74147.

8.2. Mendesain ENKODER dengan komponen baku

Marilah kita bahas desain sebuah ENCODER 8-to-3 yang berfungsi kebalikan dari

DECODER 3-to-8. Simbol dan tabel kebenarannya ditunjukkan pada Gbr. 8-2.

Gbr. 8-2 Simbol dan Tabel Kebenaran Enkoder 8-to-3.

Seperti dapat kita lihat pada tabel kebenarannya, output C, B, dan A selalu merupakan nilai biner

dari inputnya yang aktif. Hal ini merupakan operasi kebalikan dari DECODER yang akan

dibahas pada modul berikutnya. Kita juga dapat peroleh persamaan logika untuk C, B, dan A

langsung tanpa perlu menyederhanakannya lagi yaitu :

C = 14 + 15 + 16 + 17

B = 12 + 13 + 16 + 17

A = 11 + 13 + 15 + 17

Melihat persamaan tersebut menunjukkan bahwa, persamaan pada dasarnya dinyatakan dalam

bentuk JDP, serta output C adalah MSB bilangan biner dan output A adalah LSB bilangan biner

tersebut. Rancangan lengkap rangkaian dekoder tersebut ditunjukkan pada Gbr. 8-3.



‘11 2

Perhatikan sekarang satu masalah yang terdapat pada desain ENKODER di atas yaitu

keadaan yang akan ditimbulkan apabila lebih dari satu input yang aktif pada waktu bersamaan

seperti misalnya, apabila input 11 dan 12 bersama-sama mempunyai nilai ‘1’, maka output CBA

= 011. Output CBA itu sebetulnya muncul bila input 13 = 1. Oleh karena itulah desain ini harus

disempurnakan sehingga masalah seperti itu tidak akan muncul walaupun semua inputnya

bernilai ‘1’ pada waktu yang bersamaan. Desain yang dimodifikasi dimaksud dikenal dengan

istilah Priority ENCODER.

Gbr. 8-3 Rangkain Enkoder 8-to-3

Priority ENCODER adalah ENCODER yang menggunakan prioritas pada semua input-

inputnya seperti misalnya input-10 berprioritas terendah daripada input-17 yang berprioritas

tertinggi. Oleh karena itu apabila ada beberapa input yang bersamaan bernilai ‘1’, maka hanya

input berprioritas lebih tinggi yang akan diproses. Sebagai contohnya, input-15 akan diproses

sendiri apabila ia bernilai ‘1’ walaupun secara bersama-sama input-11 dan 14 juga bernilai ‘1’..

Perhatikan juga pada Gbr. 8-3, bahwa input-10 sebenarnya tidak digunakan sama sekali

karena ketiga output C, B, dan A tidak dipengaruhi oleh kondisi input-10 sama sekali. Oleh

karena itu, kita tidak memerlukan input khusus untuk 10.

Tabel kebenaran (Tabel 8-1) dari Priority ENCODER 8-to-3 ini ditunjukkan pada Gbr. 8-4.

Tabel kebenaran ini diperoleh dengan langkah sebagai berikut :

1. Baris pertamanya diperoleh karena kita mengingat bahwa 17 berprioritas tertinggi

sehingga apabila 17 = 1, maka tak perduli apabila 10 sampai 16 itu bernliai ‘1’ atau ‘0’,



‘11 3

output CBA = 111.

2. Baris kedua diperoleh karena kita mengingat bahwa apabila 16 = 1 dan 17 = 0 maka CBA

= 110, tak perduli apa nilai dari kelima input lainnya.

3. Baris-baris yang lainnya juga diperoleh dengan menggunakan logika yang sama.

Tabel 8-1 Tabel kebenaran Priority ENCODER 8-to-3

10 11 12 13 14 15 16 17 C B A

X X X X X X X 1 1 1 1

X X X X X X 1 0 1 1 0

X X X X X 1 0 0 1 0 1

X X X X 1 0 0 0 1 0 0

X X X 1 0 0 0 0 0 1 1

X X 1 0 0 0 0 0 0 1 0

X 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Tanpa perlu menyederhanakan lagi, persamaan-persamaan logika untuk masing-masing

outputnya dapat diperoleh sebagai berikut :

C = (17) + (17'.16) + (17’.16’.15) + (17’.16’.15’.14)

B = (17) + (17'.16) + (17’.16’.15’.14’.13) + (17’.16’.15’.14’.13’.12)

A = (17) + (17'.16’.15) + (17’.16’.15’.14’.13) + (17’.16’.15’.14’.13’.12’.11)

Rangkaian selengkapnya satu Encoder 8-to-3 berdasarkan persamaan logika CBA di atas

ditunjukkan pada Gbr. 8-4.



‘11 4

Gbr. 8-4 Rangkain Priority Enkoder 8-to-3Perhatikan bahwa input-10 juga ttdak digunakan sama sekali pada rangkaian logis untuk C,

B, dan A maupun pada rangkaian digitalnya yang ditunjukkan pada Gbr. 8-4 dengan alasan yang

sama seperti pada rangkaian ENKODER Gbr. 8-3. Begitu juga halnya dengan IC seri 74147

yang merupakan ENCODER 10-to-4 tetapi hanya berinputkan sembilan buah saja karena input-

10 diabaikan. Priority ENCODER 8-to-3 ini dapat diperoleh dengan IC seri 74148 yang

skematik, rangkaian digital, dan tabel fungsinya dapat dilihat pada TTL Data Book.

8.3. Beberapa Aplikasinya

Beberapa aplikasi ENKODER yang umum adalah :

1. Priority Interrupt Selector dan

2. Keyboard Encoding.

8.3-1. Priority interrupt Selector8.3-1. Priority interrupt Selector

Sebuah sistem komputer terdiri dari beberapa bagian yaitu, CPU (Central Processing Unit)

yang merupakan otak dari sistem komputer tersebut. Selanjutnya, Memory, dan Input/Output

devices (I/O devices). CPU ini mengontrol seluruh komunikasi antara memory dan I/O devices

seperti keyboard, printer, terminal, disk drives, dan lain-lain. Dikarenakan oleh banyaknya I/O

devices yang memerlukan bantuan CPU untuk berkomunikasi dan keterbatasan CPU ini yang

hanya dapat berkomunikasi dengan I/O devices tersebut satu persatu, sebuah Priority ENCODER

diperlukan untuk mengontrol komunikssi ini sehingga semua I/O devices ini dapat dilayani satu

persatu.



‘11 5

Gbr. 8-5 Rangkain Priority Interupt Selector

Di dalam desain-desain komputer yang modern, sebuah sinyal yang disebut Interrupt

digunakan oleh masing-masing device untuk memberitahukan CPU bahwa ia mau

berkomunikasi dengannya. Kemudian sebuah priority ENCODER digunakan untuk

memberitahukan kepada CPU siapa pengirirn sinyal interrupt itu. Misalkan bila terdapat delapan

device yang digunakan oleh suatu sistem komputer, maka sebuah Priority ENCODER 8-to-3

akan diperlukan. Desainnya ditunjukkan pada Gbr. 8-5.

8.3-2. Keyboard encoding8.3-2. Keyboard encoding

Seperti kita ketahui, kalkulator merupakan alat penghitung yang populer di masyarakat

hingga masa kini. Sebuah kalkulator yang sederhana hanya berfungsi untuk menambah,

mengurang, mengali, dan membagl. Kalkulator ini biasanya mempunyai keyboard yang berisi

tombol-tombol untuk angka 0 sampai 9 dan tombol-tombol fungsi seperti x, –, +, C; dan lain-

lain. Bagaimanakah sistem digital yang tentunya terdapat di dalam kalkulator tersebut dapat

membedakan tombol yang mana yang ditekan sehingga sistem itu dapat menentukan operasi apa

yang harus dilakukan. Untuk itulah sebuah ENKODER diperlukan untuk menghubungkan

keyboard ini ke sistem digltalnya. Aplikasi ini dilukiskan pada Gbr. 8-6.

Gbr. 8-6 Rancangan keyboard encoding kalkulator



‘11 6

Soal 8-1. Pengertian enkoder. Apakah yang dimaksud enkoder tersebut? Sebutlah

pernyataan berikut ini sebagai enkoder atau bukan enkoder :

a) BCD-to-7 segment

b) BCD-to-decimal

c) Decimal-to-biner

d) Biner-to-decimal

Soal 8-2 Coba rancanglah rangkaian enkoder desimal-to-BCD dengan menggunakan

gerbang dasar (tidak menggunakan notasi campuran) serta bekerja dengan logika positif.

Mulailah dengan mengidentifikasi tabel kebenarannya.

Jawaban :

Rancangan dibuat dengan tipe priority encoder, sehingga mempunyai tabel kebenaran

seperti ditunjukkan pada Tabel 8-2 berikut.

Tabel 8-2 Tabel kebenaran Priority ENCODER decimal-to-BCD

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 D C B A

X X X X X X X X X 1 1 0 0 1

X X X X X X X X 1 0 1 0 0 0

X X X X X X X 1 0 0 0 1 1 1

X X X X X X 1 0 0 0 0 1 1 0

X X X X X 1 0 0 0 0 0 1 0 1

X X X X 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0

X X X 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1

X X 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

X 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

Tanpa perlu menyederhanakan lagi, persamaan-persamaan logika untuk masing-masing

outputnya dapat diperoleh sebagai berikut :

D = (9) + (9’.8)

C = (9’.8’.7) + (9’.8’.7’.6) + (9’.8’.7’.6’.5) + (9’.8’.7’.6’.5’.4)

B = (9’.8’.7) + (9’.8’.7’.6) + (9’.8’.7’.6’.5’.4’.3) + (9’.8’.7’.6’.5’.4’.3’.2)

A = (9) + (9’.8’.7) + (9’.8’.7’.6’.5) + (9’.8’.7’.6’.5’.4’.3) + (9’.8’.7’.6’.5’.4’.3’.2’.1)



‘11 7

Rangkaian selengkapnya ditunjukkan pada Gbr. 8-7.

Soal 8-3. Buatlah rangkaian logika keyboard encoding Gbr. 8-6 dengan menerapkan

priority encoder ? (untuk tugas ke-2)

Gbr. 8-7 Rancangan rangkaian priority encoder 10-to-BCD



‘11 8

14064-12-622624627067.doc

Documents

Transcript of 14064-12-622624627067.doc