FIGURE 9.13 Logic circuit for an octal-to-binary (8-line-to-3-line) encoder. For proper operation, only one input should be active at one time
1. Pendahuluan[kembali]
Dalam dunia sistem digital, kebutuhan untuk menyederhanakan representasi data dari sejumlah besar input menjadi bentuk yang lebih ringkas sangatlah penting. Salah satu solusi dari permasalahan tersebut adalah penggunaan encoder, yang merupakan rangkaian logika kombinasi yang mampu mengubah sinyal dari banyak jalur input menjadi bentuk kode biner yang lebih efisien. Encoder banyak digunakan dalam perangkat elektronik untuk menghemat jumlah jalur komunikasi antara sensor atau saklar dengan sistem pengendali seperti mikrokontroler atau prosesor. Salah satu jenis encoder yang paling umum adalah encoder 8-line-to-3-line atau yang dikenal sebagai octal to binary encoder.
Octal to binary encoder bekerja dengan prinsip bahwa hanya satu input yang aktif pada suatu waktu, dan input aktif ini akan dikodekan ke dalam tiga bit output biner. Dalam aplikasi praktis, encoder digunakan untuk mendeteksi posisi tombol yang ditekan, sistem pemindaian keyboard, atau pengkodean sinyal dari berbagai sensor. Dengan demikian, encoder menjadi komponen penting dalam pengembangan sistem elektronik yang kompleks namun efisien dari segi rancangan dan pemrosesan data.
2. Tujuan [kembali]
- Mengetahui konsep dasar Octal to binary encoder
- Mengetahui prinsip kerja Octal to binary encoder
- Mampu merancang dan menganalisis rangkaian Octal to binary encoder
3. Alat dan Bahan [kembali]
1. logicprobe
Probe logika adalah probe uji genggam berbiaya rendah yang digunakan untuk menganalisis dan memecahkan masalah keadaan logis ( boolean 0 atau 1)
B. Bahan
1. Logic state
Berfungsi untuk memberikan keterangan logika 1 atau 0
4. Dasar Teori [kembali]
Landasan Teori
Encoder merupakan salah satu jenis rangkaian logika kombinasi yang berfungsi untuk mengubah sinyal dari sejumlah besar input menjadi representasi kode biner yang lebih kecil jumlah bit-nya. Encoder bekerja berdasarkan prinsip pengkodean posisi sinyal input aktif menjadi bentuk keluaran biner. Encoder tidak memiliki elemen memori seperti flip-flop, karena sifatnya yang murni kombinasi. Dalam aplikasinya, encoder banyak digunakan untuk menghemat jalur komunikasi dalam sistem digital dengan cara menyederhanakan informasi dari banyak input menjadi sejumlah kecil bit output yang dapat diolah lebih lanjut oleh prosesor atau mikrokontroler.
Encoder 8-to-3, atau sering disebut sebagai octal to binary encoder, merupakan encoder yang memiliki delapan buah input dan tiga buah output biner. Fungsi dari encoder ini adalah untuk mengubah satu input aktif dari delapan kemungkinan input menjadi keluaran biner 3-bit yang sesuai dengan posisi input tersebut. Artinya, jika salah satu dari delapan input (A₀ hingga A₇) aktif, maka output biner yang dihasilkan menunjukkan nomor urut input tersebut dalam sistem bilangan biner. Sebagai contoh, jika input A₃ aktif (berlogika rendah), maka output yang dihasilkan adalah 011 (biner dari angka 3). Encoder ini dirancang dengan asumsi bahwa hanya satu input yang boleh aktif dalam satu waktu agar dapat memberikan hasil output yang akurat dan tidak ambigu.
Dalam desain logikanya, encoder menggunakan kombinasi dari gerbang logika OR untuk menentukan setiap bit dari output berdasarkan input yang sedang aktif. Karena inputnya aktif rendah, maka sinyal logika '0' menunjukkan bahwa input tersebut aktif dan akan dikodekan ke output. Logika dari masing-masing output disusun berdasarkan prioritas input yang relevan. Misalnya, output bit paling signifikan (O₂) akan aktif jika input A₄ sampai A₇ aktif, output bit tengah (O₁) akan aktif jika input A₂, A₃, A₆, atau A₇ aktif, dan bit paling rendah (O₀) akan aktif jika input A₁, A₃, A₅, atau A₇ aktif. Hal ini memungkinkan encoder untuk mendeteksi dan merepresentasikan posisi input yang sedang aktif ke dalam format yang lebih ringkas.
Octal to binary encoder ini banyak ditemukan dalam aplikasi-aplikasi sistem digital seperti pada sistem keyboard scanning, sistem pengkodean sinyal dari sensor atau saklar, serta antarmuka input dalam perangkat kendali otomatis. Encoder ini membantu menyederhanakan kompleksitas rangkaian, mengurangi jumlah kabel atau jalur sinyal yang dibutuhkan, dan memungkinkan penggunaan sumber daya pemrosesan secara lebih efisien. Namun, salah satu kelemahan dari encoder dasar ini adalah tidak dapat menangani kondisi ketika lebih dari satu input aktif secara bersamaan, yang dapat menyebabkan ketidakpastian atau kesalahan pada output. Untuk mengatasi hal tersebut, dalam praktiknya sering digunakan priority encoder, yaitu jenis encoder yang memberikan prioritas pada input dengan nomor tertinggi ketika lebih dari satu input aktif secara bersamaan. Encoder dasar seperti pada rangkaian ini tetap menjadi komponen fundamental yang penting dalam dunia elektronika digital karena konsepnya yang sederhana namun sangat berguna dalam banyak sistem terapan.
5. Soal [kembali]
a) Example[kembali]
Contoh 1
Jika input A₂ dalam keadaan aktif (rendah/LOW) dan input lainnya tidak aktif (HIGH), berapakah output biner yang dihasilkan?
Jawaban:
Karena hanya A₂ yang aktif (LOW), maka encoder akan menghasilkan output O₂O₁O₀ = 010, yaitu angka biner 2.
Contoh 2
Apa output biner jika input A₆ diberi logika LOW dan semua input lainnya tetap HIGH?
Jawaban:
Jika hanya A₆ yang aktif, maka output encoder adalah O₂O₁O₀ = 110, yaitu angka biner 6.
b) Problem [kembali]
Problem 1:
Jika output encoder adalah O₂O₁O₀ = 011, maka input mana yang dalam keadaan aktif (LOW)?
Jawaban:
Output 011 adalah desimal 3, maka input aktif adalah A₃.
Problem 2:
Sebuah encoder 8-ke-3 seperti pada gambar hanya bekerja jika berapa banyak input dalam keadaan LOW secara bersamaan?
Jawaban:
Encoder hanya berfungsi jika satu input saja dalam keadaan LOW pada satu waktu, agar hasil output akurat.
c) Pilihan Ganda [kembali]
Soal 1:
Apa fungsi utama dari encoder octal-to-binary?
A. Mengubah data paralel menjadi serial
B. Mengubah sinyal analog menjadi digital
C. Mengubah 8 input menjadi 3 output biner
D. Menghitung jumlah sinyal masuk
Soal 2:
Jika input A₇ aktif (LOW), berapakah nilai output biner?
A. 111
B. 000
C. 101
D. 011
6. Percobaan [kembali]
a) Prosedur[kembali]
1. Buka aplikasi proteus 2. Pilih komponen yang dibutuhkan 3. Rangkai setiap komponen menjadi rangkaian yang diinginkan 4. Ubah spesifikasi komponen sesuai kebutuhan 5. Jalankan simulasi rangkaian
b) Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja [kembali]
Rangkaian pada gambar merupakan implementasi dari encoder 8-ke-3 (octal-to-binary encoder) dalam bentuk logika dasar menggunakan gerbang NOT dan OR. Dalam encoder ini, sinyal masukan (A0 hingga A7) bekerja dengan logika aktif-rendah, artinya input yang dianggap aktif adalah yang bernilai logika 0. Saat satu input berada pada logika rendah (LOW), maka input tersebut dianggap sedang "dipilih" atau "aktif", dan encoder akan mengeluarkan representasi biner dari posisi input tersebut melalui tiga output: O0, O1, dan O2.
Rangkaian encoder ini dibentuk dengan menggunakan gerbang NOT di setiap jalur input sebelum masuk ke gerbang OR. Hal ini dilakukan karena inputnya aktif-rendah (0), sementara gerbang OR memerlukan sinyal aktif-tinggi (1) untuk menghasilkan output yang benar. Oleh karena itu, sinyal input dibalik terlebih dahulu dengan NOT sebelum diumpankan ke OR.
Setiap gerbang OR memiliki empat input hasil dari gerbang NOT yang sesuai dengan logika pembentukan bit biner. Output O0 (bit paling rendah) akan menjadi logika 1 jika salah satu dari input A1, A3, A5, atau A7 aktif (LOW). Output O1 akan menjadi 1 jika A2, A3, A6, atau A7 aktif. Sedangkan O2 akan bernilai 1 jika A4, A5, A6, atau A7 aktif. Dalam gambar simulasi, hanya A0 dan A1 yang bernilai logika 0 (aktif), dan A1 adalah yang aktif terakhir (karena A0 tidak masuk dalam logika untuk menghasilkan O0=1), maka hasil outputnya adalah O2 = 0, O1 = 0, O0 = 1, yang merupakan bilangan biner 001 — sesuai dengan posisi input A1.
Encoder ini hanya akan bekerja secara benar apabila hanya satu input yang aktif pada satu waktu, sesuai dengan teori dasar encoder tanpa prioritas. Jika dua atau lebih input aktif secara bersamaan, maka hasil output tidak akan valid dan bisa menyebabkan ambiguitas atau kesalahan data.
c) Video Simulasi [kembali]
d) Download File [kembali]
File Rangkaian (klik disini)
Video Rangkaian (klik disini)
Datasheet Gerbang OR (klik disini)
Datasheet Gerbang NOT (klik disini)
Komentar
Posting Komentar