Elektronika, SisDig, uP & uC: soal 8.6

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

SOAL 8.6

DAFTAR ISI

1. Tujuan

1. Tujuan [kembali]

Mengetahui bentuk rangkaian mux-demux dengan ic TTL
Dapat menjelaskan rangkaian simulasi mux-demux

2. Alat dan Bahan [kembali]

IC 74151

IC 74151 merupakan salah satu dari sekian banyak komponen multiplexer. IC 74151 memiliki 8 pin input dan juga mempunyai 3 selection dan ada pin enabled. Pada pin output terdapat 2 pin yang memiliki output berlawanan

Konfigurasi:

Alat elektronika
Berat: 10 gram

Spesifikasi:

IC 74LS138

IC 74LS138 merupakan ic decoder yang terdiri dari 6 input dan 8 output dan ic ini dirancang untuk kecepatan tinggi seperti memory dekoder dan sistem transmisi data. Dalam IC dekoder ini memiliki 3 input select dan 3 input enable.

IC 74LS138 mempunyai kaki yang terdiri dari :

Kaki 1,2,3 : merupakan kaki input select A,B,C

Kaki 4,5,6 : merupakan kaki input enable G1,G2,G3 atau G1,dan G2note1

Kaki 8 : merupakan ground

Kaki 7,8,9,10,11,12, 13,14,15 : merupakan output

Kaki 16 : merupakan VCC.

Cara kerja :

Apabila salah satu input berlogika 1 maka output akan berlogika 1,dan apabila 3 input disatukan yang

select maupun enable maka salah satu output atau Y akan berlogika 0.

•Jika A,B,C diberi tegangan Low, maka Y0 akan berlogika 0.

•Jika B,C diberi tegangan Low, maka Y1 akan berlogika 0.

•Jika A,C diberi tegangan Low, maka Y2 akan berlogika 0.

•Jika C diberi tegangan Low, maka Y3 akan berlogika 0.

•Jika A,B diberi tegangan Low, maka Y4 akan berlogika 0.

•Jika B diberi tegangan Low, maka Y5 akan berlogika 0.

•Jika A diberi tegangan Low, maka Y6 akan berlogika 0.

•Jika A,B,C diberi tegangan High, maka Y7 akan berlogika 0.

TABEL KEBENARAN

7 Segment

Seven segment merupakan bagian-bagian yang digunakan untuk menampilkan angka atau bilangan decimal. Seven segment tersebut terbagi menjadi 7 batang LED yang disusun membentuk angka 8 dengan menggunakan huruf a-f yang disebut DOT MATRIKS. Setiap segment ini terdiri dari 1 atau 2 LED (Light Emitting Dioda). Seven segment bisa menunjukan angka-angka desimal serta beberapa bentuk tertentu melalui gabungan aktif atau tidaknya LED penyususnan dalam seven segment.

IC 7447

IC BCD 7447 merupakan IC yang bertujuan mengubah data BCD (Binary Coded Decimal) menjadi suatu data keluaran untuk seven segment. IC 7447 yang bekerja pada tegangan 5V ini khusus untuk menyalakan seven segment dengan konfigurasi common anode. Sedangkan untuk menyalakan tampilan seven segment yang bekerja pada konfigurasi common cathode menggunakan IC BCD 7448.

IC ini sangat membantu untuk meringkas masukan seven segmen dengan jumlah 7 pin, sedangkan jika menggunakan BCD cukup dengan 4 bit masukan. IC BCD bisa juga disebut dengan driver seven segment. Berikut konfigurasi Pin IC 7447.

Konfigurasi Pin IC 7447

§ Pin Input IC BCD, memiliki fungsi sebagai masukan IC BCD yang terdiri dari 4 Pin, nama pin masukan BCD dilangkan dengan huruf kapital yaitu A, B, C dan D. Pin input berkeja dengan logika High=1.

§ Pin Ouput IC BCD, memiliki fungsi untuk mengaktifkan seven segmen sesuai data yang diolah dari pin input. Pin output berjumlah 7 pin yang namanya dilambangkan dengan aljabar huruf kecil yaitu, b, c, d, e, f dan g. Pin Output bekerja dengan logika low=0. Karena itulah IC 7447 digunakan untuk seven segment common anode.

§ Pin LT (Lamp Test) memiliki fungsi untuk mengaktifkan semua output menjadi aktif low, sehingga semua led pada seven segmen menyala dan menampilkan angka 8. Pin LT akan aktif jika diberi logika low. Pin ini juga digunakan untuk mengetes kondisi LED pada seven segment.

§ Pin RBI (Ripple Blanking Input) memiliki fungsi untuk menahan data input (disable input), pin RBI akan aktif jika diberi logika low. Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.

§ Pin RBO (Ripple blanking Output) memiliki fungsi untuk menahan data output (disable output), pin RBO ini akan aktif jika diberikan logika Low. Sehingga seluruh pin output akan berlogika High, dan seven segment tidak aktif.

Ground

Ground berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting.

Power

Digunakan sebagai sumber tegangan.

Logic State

Resistor

Resistor merupakan salah satu komponen elektronika pasif yang berfungsi untuk membatasi arus yang mengalir pada suatu rangkaian.

spesifikasi :

LED

fungsi LED dalam rangkaian adalah sebagai indikator atau sinyal indikator/lampu indikator

3. Dasar Teori [kembali]

Multiplexer atau MUX, juga disebut selektor data, adalah rangkaian kombinasional dengan lebih dari satu jalur masukan, satu jalur keluaran dan lebih dari satu jalur pemilihan. Ada beberapa IC multiplexer itu memberikan keluaran yang saling melengkapi. Juga, multiplexer dalam bentuk IC hampir selalu memiliki ENABLE atau input STROBE, yang harus aktif agar multiplekser dapat melakukan yang diinginkan fungsi. Multiplexer memilih informasi biner yang ada di salah satu jalur input, tergantung pada status logika dari input seleksi, dan merutekannya ke jalur output. Jika ada n garis seleksi, maka jumlah jalur input maksimum yang mungkin adalah 2n dan multiplexer disebut sebagai 2n-to-1 multiplexer atau multiplexer 2n × 1. Gambar 8.1 (a) dan (b) masing-masing menunjukkan representasi rangkaian dan tabel kebenaran multiplexer 4-ke-1 dasar.

Untuk membiasakan pembaca dengan perangkat multiplekser praktis yang tersedia dalam bentuk IC, Gambar 8.2 dan 8.3 masing-masing menunjukkan representasi rangkaian dan tabel fungsi multiplexer 8-ke-1 dan 16-ke-1. Itu Multiplexer 8-ke-1 dari Gambar 8.2 adalah nomor tipe IC 74151 dari keluarga TTL. Ini memiliki RENDAH aktif AKTIFKAN masukan dan berikan keluaran pelengkap. Gambar 8.3 mengacu pada nomor jenis IC 74150 keluarga TTL. Ini adalah multiplexer 16-ke-1 dengan input LOW ENABLE aktif dan output LOW aktif.

8.1.1 Didalam Multiplexer

Kami akan menjelaskan secara singkat jenis rangkaian logika kombinasional yang ditemukan di dalam multiplexer oleh mempertimbangkan multiplexer 2-ke-1 pada Gambar 8.4 (a), tabel fungsional yang ditunjukkan pada Gambar. 8.4 (b). Gambar 8.4 (c) menunjukkan kemungkinan diagram logika dari multiplekser ini. Rangkaian berfungsi sebagai berikut:

Untuk S = 0, ekspresi Boolean untuk output menjadi Y = I0.
Untuk S = 1, ekspresi Boolean untuk keluaran menjadi Y = I1.

Jadi, input I0 dan I1 masing-masing dialihkan ke output untuk S = 0 dan S = 1. Memperluas konsep lebih lanjut, Gambar 8.5 menunjukkan diagram logika dari multiplexer 4-ke-1. Kombinasi masukan 00, 01, 10 dan 11 pada jalur pilih masing-masing beralih I0, I1, I2 dan I3 ke output. Pengoperasian sirkuit diatur oleh fungsi Boolean (8.1). Demikian pula, multiplexer 8-ke-1 dapat direpresentasikan dengan fungsi Boolean (8.2):

8.1.2. Implementasi fungsi Boolean dengan Multiplexer

Salah satu aplikasi multiplexer yang paling umum adalah penggunaannya untuk implementasi kombinasional logika fungsi Boolean. Teknik paling sederhana untuk melakukannya adalah dengan menggunakan MUX 2n-ke-1 untuk diterapkan fungsi Boolean n-variabel. Jalur input yang sesuai dengan masing-masing minterm yang ada di Fungsi Boolean dibuat sama dengan status logika '1'. Minterm tersisa yang tidak ada di file Fungsi Boolean dinonaktifkan dengan membuat baris masukan yang sesuai sama dengan logika '0'. Sebagai seorang Contoh, Gambar 8.8 (a) menunjukkan penggunaan MUX 8-ke-1 untuk mengimplementasikan fungsi Boolean yang diberikan dengan persamaan:

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8.8, jalur input yang sesuai dengan tiga minterm yang ada di Boolean yang diberikan fungsi terkait dengan logika '1'. Lima kemungkinan minterm tersisa yang tidak ada dalam fungsi Boolean adalah terikat dengan logika '0'. Namun, ada teknik yang lebih baik yang tersedia untuk melakukan hal yang sama. Dalam hal ini, MUX 2n-ke-1 bisa digunakan untuk mengimplementasikan fungsi Boolean dengan n + 1 variabel. Prosedurnya adalah sebagai berikut. Dari n + 1 variabel, n terhubung ke n jalur pemilihan multiplexer 2n ke- 1. Variabel sisa digunakan dengan jalur input. Berbagai baris masukan terkait dengan salah satu dari berikut ini: '0', '1', sisa variabel dan pelengkap variabel sisa. Baris mana yang diberi status logika apa mudah ditentukan dengan bantuan prosedur sederhana. Prosedur lengkap diilustrasikan untuk Fungsi Boolean diberikan oleh persamaan (8.3). Ini adalah fungsi Boolean tiga variabel. Secara konvensional, kita perlu menggunakan multiplexer 8-ke-1 untuk mengimplementasikan fungsi ini. Sekarang kita akan melihat bagaimana ini dapat diimplementasikan dengan multiplexer 4-ke-1. Multiplexer yang dipilih memiliki dua jalur pemilihan. Langkah pertama di sini adalah menentukan tabel kebenaran fungsi Boolean yang diberikan, yang ditunjukkan pada Tabel 8.1. Pada langkah berikutnya, dua dari tiga variabel dihubungkan ke dua baris pemilihan, dengan urutan yang lebih tinggi variabel yang terhubung ke jalur pemilihan tingkat tinggi. Misalnya, dalam kasus ini, variabel B dan C adalah variabel terpilih untuk garis seleksi dan masing-masing terhubung ke seleksi jalur S1 dan S0. Pada langkah ketiga, tabel dari tipe yang ditunjukkan pada Tabel 8.2 dibangun. Di bawah masukan ke multiplexer, minterm terdaftar dalam dua baris, seperti yang ditunjukkan. Baris pertama mencantumkan istilah-istilah di mana variabel yang tersisa A dilengkapi, dan baris kedua mencantumkan istilah-istilah di mana A tidak dilengkapi. Ini mudah dilakukan dengan bantuan tabel kebenaran. Minterm yang diperlukan diidentifikasi atau ditandai dengan beberapa cara di tabel ini. Dalam pemberian tabel, entri ini telah disorot. Setiap kolom diperiksa satu per satu. Jika tidak ada minterm dari kolom tertentu disorot, '0' ditulis di bawahnya. Jika keduanya disorot, '1' ditulis. Jika hanya satu yang disorot, variabel yang sesuai (dilengkapi atau tidak) ditulis. Baris masukan kemudian diberi status logika yang sesuai. Dalam kasus ini, I0, I1, I2 dan I3 akan dihubungkan ke A, 0, A dan A. Gambar 8.8 (b) menunjukkan logikanya penerapan.

Demux atau Demultiplexer adalah suatu perangkat yang dapat menerima hanya satu input data dan melewatkan ke salah satu diantara beberapa seperti gambar 8.3

Gambar 8.3. Demultiplexer (a). simbol dan (b) rangkaian ekivalen demux 1 ke 4 dengan menyalurkan data input ke output Q2.

4. Langkah Percobaan [kembali]

Siapkan komponen yang dibutuhkan

Posisikan komponen sesuai dengan rangkaian

Rangkai semua komponen dengan baik dan benar

Tekan tombol play untuk menjalankan rangkaian

5. Gambar Rangkaian [kembali]

6. Prinsip Kerja [kembali]

Pada rangkaian diatas kita menggunakan IC 74151, 74LS138, dan 7447. Pada Ic 74151, pin ABC adalah input selector. Dimana ketika pin c berlogika 1 maka input yang harus dimasukkan agar outputnya 1 adalah X4 sehingga nilai Y=1. Dan untuk Y' =0. Selanjutnya arus mengalir ke IC 74LS138, pada bagian pin E2,E3. Dapat dilihat pada tabel kebenaran ketika E2, E3 mendapatkan input low, kemudian C berlogika 0 maka output Y3 akan berlogika 0. Dan output yang lainnya berlogika 1. Selanjutnya pada ic 7447 ketika input 1 1 0 0, maka di peroleh nilai output 0 0 0 0 1 1 0 yang berarti menunjukkan angka 3 pada seven segment.

Elektronika, SisDig, uP & uC

soal 8.6