Percobaan 8 DEMULTIPLEKSER / DEKODER Oleh : Sumarna, Jurdik Fisika, FMIPA, UNY E-mail :
[email protected] Tujuan : 1. Mempelajari fungsi demultiplekser/dekoder, 2. Mempelajari cara kerja dan menyusun suatu demultiplekser/dekoder, 3. Membuktikan tabel kebenaran suatu demultiplekser/dekoder. Alat-alat : Catu daya dc +5 volt, breadboard, LED, IC-74138, IC-74155, resistor, multimeter, kabel penghubung. Dasar Teori : Demultiplekser Demultiplekser adalah suatu piranti
untuk
memilih
satu
keluaran dari
beberapa keluaran yang tersedia. Demultiplekser identik dengan saklar putar (rotary) satu kutub banyak posisi. Ide dasar demultiplekser ditunjukkan pada Gambar berikut. Demultiplekser 1 A. Data masuk an (serial)
B. H L L H H H
Kendali (alamat)
HHHLLH
C. Dat a Keluaran (paralel)
6 Gambar
:
Demultiplekser identik dengan saklar putar Satu kutub banyak posisi.
115
Satu dari beberapa keluaran dapat dipilih melalui kendali (alamat) dengan cara memutar saklar dengan sudut tertentu. Data pada masukan akan dipindahkan ke keluaran. Putaran yang cepat dari saklar (sebagai kendali) dan sinkron dengan saat masukan akan mengubah data masukan serial menjadi data paralel pada keluarannya. Data dalam gambar 6.9 di atas dalam bentuk serial adalah HHHLLH. Oleh karena sifatnya yang demikian, maka demultiplekser juga disebut sebagai distributor atau dekoder. Sebuah demultiplekser akan menerima masukan dan meneruskannya ke salah satu dari beberapa keluaran yang mungkin. Dengan kata
lain
hanya
satu
keluaran yang aktif (bekerja) sementara keluaran-keluaran yang lain dalam keadaan tidak aktif. Supaya salah satu keluaran saja yang aktif maka diperlukan jalur pengendali. Banyaknya jalur pengendali tergantung dari banyaknya jalur masukan. Sebagaimana telah dikemukakan, rangkaian dekoder pada gambar yang terdahulu biasanya dilengkapi dengan jalur masukan strobe (S) Jalur strobe (S) tersebut pada umumnya merupakan keluaran dari masukan enable dan masukan data yang disusun seperti tampak pada Gambar berikut.
Enable Strobe (S) Data Gambar : Strobe yang terdiri dari enable dan data
Selanjutnya marilah kita membuat rangkaian demultiplekser
dengan
dekoder
3
masukan 8 keluaran yang dilengkapi dengan masukan-masukan enable dan data seperti terlihat pada Gambar Dekoder 3 masukan 8 keluaran berikut ini.
116
D. A B C Enable
0= A B C
S
Data 1= A BC
. . . 7 = ABC
Jika enable = 1 maka S = 0 sehingga semua keluaran bernilai 1. Jika enable = 0 maka masukan data akan disalurkan lewat salah satu dari jalur keluarannya yang ditentukan oleh nilai-nilai masukan A, B, dan C. Misalkan, jika ABC = 110, maka nilai pada jalur keluaran 6 akan sama dengan nilai pada jalur masukan data. Dengan mekanisme seperti inilah dekoder berfungsi sebagai demultiplekser. Jika enable = data = 0, maka rangkaian
demultiplekser pada gambar di atas
berfungsi
sebagai
dekoder.
Demultiplekser 3 masukan 8 keluaran (disebut dekoder 8 bit atau dekoder 3 ke 8) pada gambar di atas selanjutnya digambarkan seperti pada Gambar di bawah ini.
3 masukan
E. A
0 1 2 3 4 5 6 7
B C
Enable Data
8 keluaran
Gambar : Dekoder 3 masukan ke 8 keluaran
117
Dekoder atau demultiplekser dengan orde yang lebih tinggi dapat disusun dari dekoder atau demultiplekser orde lebih rendah. Misal dekoder/demultiplekser 5 masukan ke 32 keluaran (32 bit) dapat dibentuk dengan cara menggabung satu dekoder 2 masukan ke 4 keluaran (4 bit) dan empat dekoder 3 masukan ke 8 keluaran (8 bit) yang susunannya tampak pada Gambar di bawah ini. Sebagai contoh, jika ABCD = 01110 (desimal 14), oleh karena AB = 01 maka keluaran dekoder 4 bit yang bernilai 0 adalah keluaran nomor 1. Sehingga dekoder 8 bit yang bekerja hanyalah nomor 1. Selanjutnya, karena CDE = 110 (desimal 6) maka keluaran nomor 6 (dimulai dari nomor 0) dari dekoder ini atau keluaran nomor 14 dari dekoder secara keseluruhan akan bernilai 0 (aktif). Sedangkan 31 keluaran lainnya berharga 1 (tidak aktif).
118
3 ke 8 I. E J. D 0
C S
2 ke 4
G. A
0
H. B
1
1
S
2 S
S
Data
3
S
Gambar :
0 1 2 3 4 5 6 7
0 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15
0 1 2 3 4 5 6 7
16 17 18 19 20 21 22 23
0 1 2 3 4 5 6 7
24 25 26 27 28 29 30 31
3
2
F. E n a b l e
0 1 2 3 4 5 6 7
Dekoder 32 bit yang tersusun dari satu dekoder 4 bit dan empat dekoder 8 bit
119
Langkah-langkah Percobaan : A. IC-74138 1. Pasanglah IC-74138 pada breadboard dengan benar. Hubungkan pin 8 dengan gnd, hubungkan pin 16 dengan Vcc (catu daya dc +5 volt), dan hubungkan pin-pin 7 ( O7 ), 9 ( O6 ), 10 ( O5 ), 11 ( O4 ), 12 ( O3 ), 13 ( O2 ), 14 ( O1 ), 15 ( O0 ) masingmasing dengan LED sebagai keluaran. Diagram logik dari IC-74138 adalah sebagai berikut :
3
2
4
1 E1
5
6
E2
E3
)
A2 A1 A0
E
O0 O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7
15
14 13 12 11 10
9
7
2. Masukan select/address pada pin-pin 1 (A0), 2 (A1), dan 3 (A2). Pin-pin 4 ( E1 ), 5 ( E2 ), dan 6 ( E3 ) sebagai enable dengan pin 4 dan pin 5 digabung sebagai E2* . 3. Lakukan pengamatan dengan keadaan logik sebagaimana tercantum pada tabel kebenaran berikut : Masukan Enable Select/Address E3 A2 A1 A0 E*
Keluaran O7
O6
2
1 X 0 0 0 0 0 0 0 0
X 0 1 1 1 1 1 1 1 1
x x 0 0 0 0 1 1 1 1
x x 0 0 1 1 0 0 1 1
x x 0 1 0 1 0 1 0 1
120
O5
O4
O3
O2
O1
O0
B. IC-74155 1. Di dalam IC-74155 terdapat 2 rangkaian dekoder masing-masing dibedakan dengan indeks a dan b. Pasanglah IC-74155 pada breadboard dengan benar. Hubungkan pin 8 dengan gnd, hubungkan pin 16 dengan Vcc (catu daya dc +5 volt), dan hubungkan pin-pin 4 ( O3 a), 5 ( O2 a), 6 ( O1 a), 7 ( O0 a) atau pin-pin 12 ( O3 b), 11 ( O2 b), 10 ( O1 b), 9 ( O0 b) masing-masing dengan LED sebagai keluaran. 2. Masukan select/address untuk dekoder a dan b pada pin-pin 13 (A0), dan 3 (A1). Pin-pin 1 (Ea) dan 2 ( E a) sebagai enable untuk dekoder a, sedangkan pin-pin 14 ( E b) dan 15 ( E b) sebagai enable untuk dekoder b. Diagram logik dari IC-74155 adalah sebagai berikut : 1
2
13
3
14 15
E
E A0
A0
A1
A1
Dekoder a
Dekoder b
O0 O1 O2 O3
7
6
5
O0 O1 O2 O3
4
9
10
11 12
3. Lakukan pengamatan dengan keadaan logik sebagaimana tercantum pada tabel kebenaran berikut :
Select/ Address A1 A0 X X 0 0 1 1
x x 0 1 0 1
Masukan Enable Dekoder a Dekoder b Ea Ea Eb Eb 0 x 1 1 1 1
X 1 0 0 0 0
1 x 0 0 0 0
Keluaran Dekoder a O3 a O2
x 1 0 0 0 0
121
a
O1 a O0
Dekoder b a
O3 b O2
b
O1 b O0
b
4. Lalukan percobaan untuk menyusun demultiplekser dari 3 ke 8 saluran menggunakan IC-74155 dengan cara menghubungkan pin 1 dan pin 15 sebagai saluran A2, menghubungkan pin 2 dan pin 14 sebagai saluran S/D (strobe/data). Baik A2 maupun S/D sebagai saluran masukan, sedangkan sebagai keluaran yang berjumlah 8 saluran diambilkan dari keluaran dekoder a dan dekoder b.
5. Lakukan pengamatan dengan keadaan logik sebagaimana tercantum pada tabel kebenaran berikut :
S/D 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Masukan Select/Address A2 A1 A0 x x x 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1
Keluaran O7
O6
O5
O4
O3
O2
O1
O0
Perhatian : Untuk setiap tabel kebenaran tersebut di atas, berdasarkan hasil percobaan dan pengamatan yang telah dilakukan kemudian buatlah kesimpulannya.
122
