8.2 encoders

 

Bahan Presentasi Ini Dibuat Untuk Memenuhi 
Tugas Mata Kuliah Sistem Digital


Dosen : Darwison, M.T


Oleh :
Roby Asriya
2110952009



Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik
Universitas Andalas
Padang
2022

Referensi :
  1. Anil K. Maini, 2007, ”Digital Electronics: Principles, Devices and Applications ”, John Wiley & Sons, Ltd 
  2. Wijaya W. N., 2006, ”Teknik Digital”, Erlangga, Jakarta
  3.  Roger, L. T., 2005, “Elektronika Digital”, Erlangga, Jakarta
  4. Darwison, 2020, Teori,rancangan dan aplikasi sistem digital disertai simulasi dengan proteus,Andalas university Press

8.2 ENCODERS

  • Mengetahui dan memahami penggunaan Encoders
  • Mampu membuat rangkaian dari materi yang diberikan

Alat

1. Power Supply DC

 


Generator DC atau generator arus searah (DC) adalah salah satu jenis mesin listrik, dan fungsi utama mesin generator DC adalah mengubah energi mekanik menjadi listrik DC (arus searah). Proses perubahan energi menggunakan prinsip gaya gerak listrik yang diinduksi secara energi. tegangan yang digunakan adalah  0-5v

 
 

 

 

2. Voltmeter

 

Bahan

1. Resistor
Resistor merupakan komponen elektronik yang memiliki dua pin dan didesain untuk mengatur tegangan listrik dan arus listrik. 
resistor yang digunakan
1. 2 buah resistor 1 kohm
2. 1 buah resistor 2 kohm
3. 1 buah resistor 50 ohm
4. 1 buah resistor 8 kohm
5. 1 buah resistor 10 Kohm





2.Lampu Led

sebagai indikator



 




3. Gerbang OR


4. Gerbang NOT

5. IC 74LS147 dan IC 74151




3. Dasar Teori [kembali]

 Encoder adalah rangkaian yang memiliki fungsi berkebalikan dengan dekoder. 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).
            

            Encoder dalam contoh ini adalah encoder desimal ke BCD (Binary Coded Decimal) yaitu rangkaian encoder dengan input 9 line dan output 4 bit data BCD. Dalam mendesain suatu encoder kita harus mengetahui tujuan atau spesifikasi encoder yang diinginkan yaitu dengan : 
1. Membuat tabel kenenaran dari encoder yang ingin dibuat 
2. Membuat persamaan logika encoder yang diinginkan pada tabel kebenaran menggunakan K-Map 
3. Mengimplemenstasikan persamaan logika encoder dalam bentuk rangkaian gerbang logika digital Rangkaian 
Encoder Desimal (10 line) ke BCD 
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.

Persamaan logika output encoder Desimal (10 Line) ke BCD
1. Y3 = X8 + X9 
2. Y2 = X4 + X5 + X6 + X7 
3. Y1 = X2 + X3 + X6 + X7 
4. Y0 = X1 + X3 + X5 + X7 + X9


Rangkaian encoder diatas merupakan implementasi dari tabel kebenaran diatas dan persamaan logika encoder Desimal ke BCD. jalur input X0 tidak dihubung ke rangkaian karena alasan efisiensi komponen, hal ini karena apabil input X0 ditekan maka tidak akan mengubah nilai output yaitu output tetap bernilai BCD 0 (0000). Rangkaian encoder diatas hanya akan bekerja dengan baik apabila hanya 1 jalur input saja yang mendapat input, hal ini karena rangkaian encoder diatas bukan didesain sebagai priority encoder.

Problem

1. kita memiliki sirkuit encoder prioritas delapan baris hingga tiga baris dengan D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 dan D7 sebagai

jalur masukan data. bit output adalah A (MSB), B dan C (LSB). Bit data tingkat tinggi telah

diberikan prioritas yang lebih tinggi, dengan D7 memiliki prioritas tertinggi. Jika input dan output data aktif

ketika LOW, tentukan status logika bit keluaran untuk status logika input data berikut:

(a) Semua input dalam keadaan logika '0'.

(b) D1 hingga D4 dalam keadaan logika '1' dan D5 hingga D7 dalam keadaan logika '0'.

(c) D7 dalam keadaan logika '0'. Status logika input lainnya tidak diketahui.

Larutan

(a) Karena semua input dalam keadaan logika '0', ini menyiratkan bahwa semua input aktif. Karena D7 memiliki yang tertinggi

prioritas dan semua input dan output aktif ketika LOW, bit output adalah A = 0, B = 0 dan

C = 0.

(b) Input D5 sampai D7 adalah yang aktif. di antaranya, D7 memiliki prioritas tertinggi. Karena itu,

bit keluaran adalah A = 0, B = 0 dan C = 0.

(c) D7 aktif. Karena D7 memiliki prioritas tertinggi, itu akan dikodekan terlepas dari status logika

dari input lainnya. Oleh karena itu, bit keluarannya adalah A = 0, B = 0 dan C = 0.


Example :

Berdasarkan encoder dibawah ini buatlah table kebenaran  nya


table kebenaran:

Pilihan Ganda


1. Berdasarkan contoh IC priority encoder diatas ketika encoder menerima input berlogika 1 pada pin 1, 3, 4, dan 9 dan pin lainnya berlogika 0 maka keluaran dari encoder ini ialah
a. pin 8 berlogika 1 pin 2,4,dan 1 berlogika 0
b. pin 1 dan 2 berlogika 1 dan pin 4 dan 8 berlogika 0
c. pin 4 berlogika 1 dan lin 1,2,8 berlogika 0
d. pin 1 dan 8 berlogika 1 dan pin 2 dan 4 berlogika 0
e.semua pin berlogika 1

2. berdasarkan contoh IC diatas ketika input berlogika 1 pada pin    2,3,4  dan pin lainnya berlogika 0 maka keluaran dari encoder ini ialah
a. pin 8 berlogika 1 pin 2,4,dan 1 berlogika 0
b. pin 1 dan 2 berlogika 1 dan pin 4 dan 8 berlogika 0
c. pin 4 berlogika 1 dan lin 1,2,8 berlogika 0
d. pin 1 dan 8 berlogika 1 dan pin 2 dan 4 berlogika 0
e.semua pin berlogika 1


Rangkaian 8.14

    JIKA X0 berlogika 1 maka output Y U1 berlogika 1 kemudian masuk ke OR dimana kaki 1 berlogika 1 dan kaki 2 berlogika 0 menghasilkan output berlogika 1 sesuai dengan prinsip kerja gerbang OR. sebaliknya jika X0 berlogika 0 maka output Y U1 akan berlogika 0 (kaki 1) dan kaki 2 dalam keadaan berlogika 0 sehingga 0,0 akan mengasilkan output berlogika 0 sesuai dengan prinsip kerja gerbang OR.

-JIKA X1 berlogika 1 maka output Y U1 akan berlogika 0, untuk menghasilkan output dengan logika 1 maka kaki ABC bertindak sebagai input selektor, dimana input ABC akan dipilih mana bilangan binernya yang sesuai dengan angka pada kaki X1, disini yg diminta adalah X1 maka biner nya adalah 1 yaitu kaki A. untuk itu A berlogika 1 dan X1 berlogika 1 sehingga outputnya akan berlogika 1 kemudian masuk ke gerbang OR dimana kaki 2 berlogika 0 sehingga (1,0) akan menghasilkan output dengan logika 1

-JIKA X2 berlogika 1 maka outputnya akan berlogika 0, untuk membuat outputnya  aktif(berlogika 1) maka diperlukan input selector pada ABC yang binernya sama, dima X2 binnernya 2, yg binnernya 2 adalah B, Maka kaki B inputnya berlogika 1 dan kaki X2 berlogika 1 menghasilkan output berlogika 1, kemudian masuk ke gerbang OR dimana kaki 2 dari gerbang OR berlogika 0 maka outputnya akan  berlogika 1

-Untuk X3-X7 prinsipnya sama dengan X0-X2, dimana untuk membuat outputnya berlogika 1 maka diperlukan kaki ABC yang binernya sama dengan nilai kaki pada IC 74HC151 Sebagai kombinasi untuk mengaktifkan Kaki IC 74HC151 sehingga menghasilkan output dengan logika 1

-kemudian untuk U2 (Multiplexser) prinsipnya sama dengan U1, bedanya pada U2 terdapat inverter yang membuat logika pada kaki E aktif renda menjadi berlawanan dengan yg seharusnya karena inverter disini bertindak sebagai pembalik NOT sehingga output yang dihasilkan akan berkebalikan 
dengan prinsip aktif rendah yaitu ketika di U1 E akan aktif jika berlogika 0 sedangkan pada u2 E akan aktif jika berlogika 1

Rangkaian 8.15


    Rangkaian 8.15 menunjukkan  implementasi perangkat keras dari encoder oktal-ke-biner yang dijelaskan oleh tabel kebenaran dibawah ini.

Sirkuit ini memiliki kekurangan bahwa ia menghasilkan semua urutan output 0s ketika semua baris input dalam keadaan logika '0'. Ini dapat diatasi dengan memiliki baris tambahan untuk menunjukkan urutan input semua 0s.

Rangkaian 8.16


16 menunjukkan simbol logika dan tabel kebenaran dari desimal 10 baris ke encoder BCD empat baris yang menyediakan pengkodean prioritas untuk digit urutan lebih tinggi, dengan digit 9 memiliki prioritas tertinggi. Dalam tabel fungsional yang ditampilkan, baris input dengan prioritas tertinggi memiliki LOW di atasnya dikodekan terlepas dari status logika baris input lainnya.

Rangkaian 8.17

  

 pada rangkaian ini, apabila semua input berlogika 0, maka akan lampu led akan mati, dan apabila gerbang logika yang dihubungkan pada pin 1 gerbang or berlogika 1, akan menghidupkan ke dua lampu led, saat hanya logicstate ke dua berlogika 1 maka lampu yang hidup hanya lampu led biru, sedangkan pada saat hanya logicstate ketiga yang berlogika 1 maka lampu yang akan menyala adalah lampu led merah, namun ketika logicstate kedua dan ketika dihidupkan akan mengaktifkan ke dua lampu tersebut. sesuai dengan teable kebenaran dibawah ini