PRAKTIKUM RANGKAIAN ELEKTRONIKA DIGITAL 1

“ENCODER & DECODER”

Di Susun Oleh

Nama : ADE MUSLIMIN

NIM : 3201111032

Partner : MAULANA KHARISAH

URAI DIAN FAHMA PUTRA

APRIAN MADAYANTI

RAHMAD PANDU

ILPAN MUSPATI

LORENSIUS SANDI

Kelas/Kelompok : ELC 3 B / 1

Tanggal Praktek : 23 NOVEMBER 2012

Tanggal Dikumpul : 30 NOVEMBER 2012

Instruktur : Medi Yuwono Tharam, ST

LABORATORIUM ELEKTRONIKA

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI PONTIANAK TAHUN 2012/2013

I. Tujuan

Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan :

- Mengenal komponen IC decoder dari keluarga TTL

- Dapat memahami dan menjelaskan kerja IC decoder

- Dapat menyebutkan fungsi decoder

2. Teori Dasar

Jenis IC digital terdapat 2(dua) jenis yaitu TTL dan CMOS. Namun dalam laporan ini

hanya akan membahas tentang IC jenis TTL. Jenis IC-TTL dibangun dengan

menggunakan transistor sebagai komponen utamanya dan fungsinya dipergunakan untuk

berbagai variasi Logic, sehingga dinamakan Transistor.

Transistor Logic

Dalam satu kemasan IC terdapat beberapa macam gate (gerbang) yang dapat melakukan

berbagai macam fungsi logic seperti AND, NAND, OR, NOR, XOR serta beberapa

fungsi logic lainnya seperti Decoder, Sevent Segment, Multiplexer dan Memory sehingga

pin (kaki) IC jumlahnya banyak dan bervariasi ada yang 8,14,16,24 dan 40.

IC TTL dapat bekerja dengan diberi tegangan 5 Volt.

Gambar 2. Pin (kaki) IC

Dengan tipe pengemasan seperti ini, IC memiliki dua set pin parallel pada sisi yang

berlawanan. Pin-pin tersebut dinomori berlawanan arah jarum jam dengan satu pin berada

pada pojok kiri bawah dan pin no.1 ditandai dengan adanya setengah lingkaran dan titik

diatasnya. Normalnya pin 7 adalah ground, dan pin 14 adalah vcc. IC TTL memiliki

beberapa bentuk dan dapat memiliki lebih dari 14 pin.

Gerbang Logika Dasar

a.Gerbang AND (74LS08)

Gerbang logika yang kerjanya seperti saklar seri. Gerbang AND mempunyai dua atau

lebih input dan memiliki satu output. Output akan berlogika "1" jika semua input ( input

A AND B ) berlogika "1". Jika salah satu input berlogika "0" maka output akan

berlogika "0"

Gambar 3. Simbol Gerbang AND

Untuk menguji gerbang AND, digunakan IC 7408. Dimana struktur dari IC ini adalah:

Gambar 4. Struktur IC 7408

Tabel 1. Tabel Kebenaran Gerbang AND

b. Gerbang OR (74LS32)

Gerbang OR mempunyai dua atau lebih input dan memiliki satu output. Apabila salah

satu input berlogika "1", maka output akan berlogika "1". Jika semua input berlogika

"0", maka output akan berlogika "0".

Gambar 5. Simbol Gerbang OR

Untuk menguji gerbang OR, dugunakan IC 7432. Dimana struktur dari IC ini adalah:

Gambar 6. Struktur IC 7432

Tabel 2. Kebenaran Gerbang OR

c.Gerbang NOT (74LS04)

Gerbang NOT hanya memiliki satu input dan satu output saja. Apabila input berlogika

"0", maka output akan berlogika "1". Dan jika semua input berlogika "1", maka output

akan berlogika "0".

Gambar 7. Simbol Gerbang NOT

Tabel 3. Kebenaran Gerbang NOT

d. Gerbang NAND ( 74LS00 )

Gerbang NAND merupakan kombinasi dari gerbang AND dan gerbang NOT. Sehingga

keluaran dari gerbang NAND merupakan komplemen dari keluaran gerbang AND.

Untuk menguji gerbang NAND, digunakan IC 7400. Dimana struktur dari IC ini adalah:

Gambar 08. Simbol Gerbang NAND

Gambar 9. Struktur IC 7400

Tabel 4. Kebenaran Gerbang NAND

e.Gerbang NOR ( 74LS02 )

Gerbang NOR merupakan kombinasi dari gerbang OR dan gerbang NOT. Sehingga

keluaran dari gerbang NOR merupakan komplemen dari keluaran gerbang OR.

Gambar 10. Simbol Gerbang NOR

Untuk menguji gerbang NOR, digunakan IC 7402. Dimana struktur dari IC ini adalah:

Gambar 11. Struktur IC 7402

Tabel 5. Kebenaran Gerbang NOR

f. Gerbang XOR ( 74LS86 )

Gerbang XOR merupakan kata lain dari exclusive – OR. XOR akan memberikan output

logika "1", jika inputnya memberikan keadaan yang berbeda. Dan jika inputnya

memberikan keadaan yang sama, maka outputnya akan memberikan logika "0".

Gambar 12. Simbol Gerbang XOR

Untuk menguji gerbang XOR, digunakan IC 7486. Dimana struktur dari IC ini adalah:

Gambar 13. Struktur IC 7486

Tabel 6. Kebenaran Gerbang XOR

DECODER

Dalam suatu sistem digital instruksi-instruksi maupun bilangan-bilangan dikirim dengan

deretan pulsa atau tingkatan-tingkatan biner. Misalnya jika kita menyediakan karakter 4

bit untuk pengiriman instruksi maka jumlah instruksi berbeda yang dapat dibuat adalah

24=16. Informasi ini diberi kode atau sandi biner. Dipihak lain seringkali timbul

kebutuhan akan suatu saklar multi posisi yang dapat dioperasikan sesuai dengan kode

tersebut. Dengan kata lain untuk masing-masing dari 16 saluran hanya 1 saluran yang

dieksitasi pada setiap saat. Proses untuk identifikasi suatu kode tertentu ini disebut

pendekodean atau Decoding. Sistem BCD (Binary Code Decimal) menterjemahkan

Bilangan–bilangan decimal dengan menggantikan setipa digit decimal menjadi 4 bit

biner. Mengingat 4 digit biner dapat dibuat 16 kombinasi, maka 10 diantaranya dapat

digunakan untuk menyatakan digit decimal 0 sampai 9. Dengan ini kita memiliki pilihan

kode BCD yang luas. Salah satu pilihan yang disebut kode 8421. Sebagai contoh,

bilangan decimal 264 memerlukan 3 gugus yang masing-masing terdiri dari 4 bit biner

yang berturut-turut dari kiri (MSB) ke kanan (LSB) sebagai berikut: 0010 0110 0100

(BCD).

Pendekode (decoder) BCD ke decimal umpamakan kita ingin mendekode suatu instruksi

BCD yang diungkapkan oleh suatu digit decimal 5. Opeasi ini dapat dilaksanakan dengan

suatu gerbang AND 4 masukan yang dieksitasi oleh 4 bit BCD.

Decoder BCD ke decimal

Keluarannya dihubungkan dengan tabung indikator angka. Sehingga kombinasi angka

biner akan menghidupkan lampu indikator angka yang sesuai. Sebagai contoh D = C = B

= 0 , A= 1, akan menghidupkan lampu indikator angka 1. Lampu indikator yang menyala

akan sesuai dengan angka biner dalam jalan masuk.

ENCODER

Suatu decoder atau pendekode adalah system yang menerima kata M bit akan menetapkan

keadaan 1 pada salah satu (dan hanya satu) dari 2m saluran keluaran yang tersedia.

Dengan kata lain fungsi suatu decoder adalah mengidentifikasi atau mengenali suatu kode

terntu. Proses kebalikannya disebut pengkodean (encoding). Suatu pengkode atau encoder

memiliki sejumlah masukan, dan pada saat tertemtu hanya salah satu dari masukan-

masukan itu yang berada pada keluaran 1 dan sebagai akibatnya suatu kode N bit akan

dihasilkan sesuai dengan masukan khusus yang dieksitasi. Upamanya kita ingin

menyalurkan suatu kode biner untuk setiap penekanan tombol pada key board alpha

numeric (suatu mesin tik atau tele type). Pada key board tersebut terdapat 26 huruf kecil,

10 angka dan sekitar 22 huruf khusus, sehingga kode yang diperlukan kurang lebih

bejumlah 84. syarat ini bisa dipenuhi dengan jumlah bit minimum sebanyak 7 (27=128).

Kini misalkan bahwa key board tersebut diubah sehingga setiap saat suatu tombol

ditekan, sakelar yag bersangkutan akan menutup. Dan dengan demikian menghubungkan

suatu catu daya 5 volt (bersesuaian dengan keadaan1) dengan saluran masuk tertentu.

Encoder adalah kebalikan dari decoder, encoder 10 line (desimal) ke BCD 74147 adalah

sebuah chip IC yang berfungsi untuk mengokdekan 10 line jalur input (desimal) menjadi

data dalam bentuk BCD (Binary Coded decimal). IC encoder 74147 merupakan encoder

data desimal menjadi data BCD dengan input aktif LOW dan output 4 bit BCD aktif

LOW. Encoder desimal ke BCD ini sering kita perlukan pada saat perancangan suatu

perangkat digital dan kita mengalami kekurangan port atau jalur untuk input saklarnya. IC

encoder 74147 merupakan IC dalam keluarga TTL yang bekerja dengan tegangan sumber

+ 5 volt DC. Konfigurasi pin dan tabel kebenaran dari encoder TTL 10 line (desimal) ke

BCD IC 74147 dapat dilihat pada gambar berikut.

Konfigurasi Pin Dan Tabel Kebenaran Encoder 74147

Konfigurasi pin dan tabel kebenaran encoder 74147 diatas diambil dari datasheet IC

74147. IC 74147 memiliki 16 pin dengan kemasan IC DIP. Encoder IC 74147 memiliki 9

jalur input desimal 1 sampai 9 aktif LOW dan 4 jalur output BCD aktif LOW. Tegangan

sumber untuk IC 74147 diberikan melalui pin Vcc (+5 volt DC) dan pin GND (ground).

Input pada encoder IC 74147 ini di simbolkan dengan input 1 sampai 9 dan jalur output

BCD 4 bit disimbolkan dengan Q0 sampai Q3. Pada tabel kebenaran encoder IC 74147

terdiri dari data jalur input 9 line (1 – 9) aktif LOW, 4 bit output (Q0, Q1, Q2, Q3) BCD

aktif LOW dan nilai logika negatif BCD. Kode H (HIGH) mereprentasikan kondisi logika

1 (HIGH), L merepresentasikan logika 0 (LOW) dan kode X adalah don’t care yaitu tidak

berpengaruh terhadap proses encoding data desimal ke BCD IC Encoder 74147.

III. Alat dan Bahan

1. Protoboard 1 buah

2. Led 10 buah

3. Resistor 330 Ω 10 buah

4. Multi meter 1 buah

5. IC Digital TTL :

- 74LS08 AND 1 buah

- 74LS86 XOR 1 buah

- 74LS04 NOT 1 buah

- 74LS10 NAND 1 buah

- 74LS00 NAND 1 buah

- 74LS42 Decoder BCD to Desimal 1 buah

- 74LS147 Encoder 1 buah

6. Kabel Jumper secukupnya

7. Power supply 1 buah

IV. Rangkaian Percobaan

V20V

V10V U2B

U2A

L4

L3

L2

L1

U1D

U1C

U1B

U1A

Gambar 1. Rangkaian Percobaan 1

L10 L9 L8 L7 L6 L5 L4 L3 L2 L1

V40V

V30V

V20V

V10V

74LS42

A3A2A1A0

9876543210

U1

Gambar 2. Rangkaian Percobaan 2

L2

L1

V40V

V30V

V20V

V15V

U1B

U1A

Gambar 3. Rangkaian Percobaan 3

V90V

V85V

V75V

V65V

V55V

V45V

V35V

V25V

V15V L1L2L3L4

74147I9I8I7I6I5I4I3I2I1

A0A1A2A3

U1

Gambar 4. Rangkaian Percobaan 4

V. Prosedur Percobaan

1. Periksa semua komponen sebelum digunakan.

2. Buat rangkaian seperti pada gambar 1

3. Berikan masukan logika sesuai rangkaian percobaan.

4. Perhatikan kondisi logika keluaran dan masukan kedalam tabel percobaan

5. Buat rangkaian seperti pada gambar 2.

6. Ulangi prosedur 3 dan 4

7. Buat rangkaian seperti pada gambar 3

8. Ulangi prosedur 3 dan 4

9. Buat rangkaian percobaan seperti gambar 4

10. Ulangi prosedur 3 dan 4

11. Buat rangkaian percobaan seperti gambar 5

12. Ulangi prosedur 3 dan 4

VI. Tabel Data

Tabel Percobaan 1

2 to 4 Decoder

Inputs Outputs

B A L1 L2 L3 L4

0 0 1 0 0 0

0 1 0 1 0 0

1 0 0 0 1 0

1 1 0 0 0 1

Tabel Percobaan 2

BCD to DesimalInputs Outputs

D C B A L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10

0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 10 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 10 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 10 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 10 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 10 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 11 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 11 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0

Tabel percobaan 3

4 to 2 Encoder

Input Output

V4 V3 V2 V1 L2 L1

0 0 0 1 0 0

0 0 1 0 0 1

0 1 0 0 1 0

1 0 0 0 1 1

Tabel Percobaan 4

Desimal to BCD

Input Output

V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 A3 A2 A1 A0

0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0

1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1

1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0

1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1

1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0

1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1

1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0

1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 - - - -

VII. Analisa Data dan Kesimpulan

1. Konversikan kombinasi biner dari kolom input pada tabel 1, tabel 2 dan tabel 4 ke

nilai desimal. Jelaskan hubungan antara kombinasi biner dari masukan terhadap

keluaran berdasarkan tabel 1, tabel 2 , sebutkan pula teori yang mendasari penjelasan

saudara.

Jawab :

Tabel 1

1. Input 0 0 , Output 1 0 0 0

Perhitungan Output 1x23+0x22+0x21+0x20 = 8 10

3. Input 0 1 Output 0 1 0 0

Perhitungan Output 0x23+1x22+0x21+0x20 = 4 10

4. Input 1 0 Output 0 0 1 0

Perhitungan input 0x23+0x22+1x21+0x20 = 2 10

5. Input 1 1 Output 0 0 0 1

Perhitungan input 0x23+0x22+0x21+1x20 = 1 10

Tabel 2

1. Input 0 0 0 0 , Output 1 0 0 0

Perhitungan Output 1x23+0x22+0x21+0x20 = 8 10

2. Input 0 1 Output 0 1 0 0

Perhitungan Output 0x23+1x22+0x21+0x20 = 4 10

3. Input 1 0 Output 0 0 1 0

Perhitungan input 0x23+0x22+1x21+0x20 = 2 10

4. Input 1 1 Output 0 0 0 1

Perhitungan input 0x23+0x22+0x21+1x20 = 1 10

Rangkaian logika dengan variabel input, maka jumlah seluruh kemungkinan

input = 2n

2. Konversikan kombinasi biner dari kolom output pada tabel 3 dan tabel 5 ke nilai

desimal. Jelaskan hubungan antara kombinasi biner dari keluaran terhadap masukan

berdasarkan tabel 3 dan tabel 4. sebutkan pula teori yang mendasari penjelasan

saudara.

Jawab:

Tabel 3

1. Input 0 0 0 1, Output 0 0

Perhitungan Output 0x21+0x20 = 0 10

2. Input 0 0 1 0 Output 0 1

Perhitungan Output 0x21+1x20 = 1 10

3. Input 0 1 0 0 Output 1 0

Perhitungan Output 1x21+0x20 = 2 10

4. Input 1 0 0 0 Output 1 1

Perhitungan Output 1x21+1x20 = 3 10

Tabel 4

1. Input 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 , Output 1 1 1 0

Perhitungan Output1x23+1x22+ 1x21+0x20 = 14 10

2. Input 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1, Output 1 1 0 1

Perhitungan Output 1x23+1x22+0x21+1x20 = 13 10

3. Input 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 Output 1 1 0 0

Perhitungan Output 1x23+1x22+ 0x21+0x20 = 12 10

4. Input 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 Output 1 0 1 1

Perhitungan Output 1x23+0x22+ 1x21+1x20 = 11 10

5. Input 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 Output 1 0 1 0

Perhitungan Output 1x23+0x22+ 1x21+0x20 = 10 10

6. Input 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 Output 1 0 0 1

Perhitungan Output 1x23+0x22+ 0x21+1x20 = 9 10

7. Input 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 Output 1 0 0 0

Perhitungan Output 1x23+0x22+ 0x21+0x20 = 8 10

8. Input 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 Output 0 1 1 1

Perhitungan Output 0x23+1x22+ 1x21+1x20 = 7 10

9. Input 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 Output 0 1 1 0

Perhitungan Output 0x23+1x22+ 1x21+0x20 = 6 10

10. Input 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 Output 1 1 1 1

Perhitungan Output 1x23+1x22+ 1x21+1x20 = 15 10

Rangkaian logika dengan variabel input, maka jumlah seluruh kemungkinan

input = 2n

3. Jelaskan kerja dari rangkaian 1 dan 2. Apa kesimpulannya

Jawab :Rangkaian 1 merupakan rangkaian decoder. Decoder adalah rangkaian logika

yang menerima input –input biner dan mengaktifkan salah satu outputnya sesuai

dengan urutan biner inputnya.

Sedangkan rangkaian 2 merupakan rangkaian decoder BCD to Decimal.Dimana

Proses ini mengidentifikasi suatu kode tertentu ini disebut pendekodean atau

Decoding. Sistem BCD (Binary Code Decimal) menterjemahkan Bilangan–bilangan

decimal dengan menggantikan setipa digit decimal menjadi 4 bit biner. Mengingat 4

digit biner dapat dibuat 16 kombinasi, maka 10 diantaranya dapat digunakan untuk

menyatakan digit decimal 0 sampai 9

4. Jelaskan kerja dari rangkaian 3 dan 4. Apa kesimpulannya

Jawab : Sebuah rangkaian Encoder menterjemahkan keaktifan salah satu inputnya

menjadi urutan bit-bit biner. Encoder terdiri dari beberapa input line, hanya salah satu

dari input-input tersebut diaktifkan pada waktu tertentu, yang selanjutnya akan

menghasilkan kode output N-bit. Rangkaian encoder merupakan aplikasi dari gerbang

OR.

Materi Referensi

http://digilib.ittelkom.ac.id/index.php?view=article&catid=16:mikroprocessorkontroller&id=671:ic&tmpl=component&print=1&page=&option=com_content&Itemid=14

http://elektronika-dasar.com/teori-elektronika/encoder-10-line-desimal-ke-bcd-74147/

http://ilmubilangan.blogspot.com/2011/12/decoder-dan-encoder.html