MAKALAH SISTEM DIGITAL
Disusun untuk memenuhi Tugas Mata Kuliah Sistem Digital Dosen Pengampu:
Sugiyatno, S.Kom., M.Kom.
Disusun Oleh:
5210411340 Rosyd Al Musthafa 5210411341 Adelano Nur Abadi 5210411342 Yusuf Hidayat 5210411345 Religius Ramadhan 5210411348 Fattahul Ahsani
PROGRAM STUDI INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS TEKNOLOGI YOGYAKARTA
YOGYAKARTA
2023
ii
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI... 1
BAB I PENDAHULUAN ... 3
1.1. Latar Belakang ... 3
1.2. Rumusan Masalah ... 3
1.3. Tujuan ... 4
BAB II PEMBAHASAN ... 5
2.1. Encoder ... 5
2.1.1. Definisi ... 5
2.1.2. Fungsi ... 5
2.1.3. Jenis-jenis Encoder ... 5
2.1.4. Cara kerja ... 6
2.2. Decoder ... 6
2.2.1. Definisi ... 6
2.2.2. Jenis-jenis Decoder ... 7
2.3. Multiplexer ... 8
2.3.1. Definisi ... 8
2.3.2. Cara Kerja ... 8
2.3.3. Klasifikasi MUX Berdasarkan Jumlah Baris ... 9
2.3.4. Contoh rangkaian MUX 4-1 ... 9
2.3.5. Beberapa Alat yang menggunakan MUX ... 10
2.4. Demultiplexer ... 11
2.4.1. Definisi ... 11
2.4.2. Demultiplexer 1 Ke 2 ... 12
2.4.3. Demultiplexer 1 Ke 4 ... 13
2.4.4. Demultiplexer 1 Ke 8 ... 13
2.4.5. Aplikasi Demultiplexer ... 14
BAB III PENUTUP ... 15
3.1. Kesimpulan ... 15
3.2. Saran ... 15
3
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dalam dunia teknologi dan elektronika, sistem digital memainkan peran penting dalam mengolah informasi dan menjalankan berbagai fungsi. Encoder, decoder, dan demultiplexer adalah komponen-komponen kunci dalam sistem digital yang memungkinkan konversi, pengelompokan, dan distribusi data dengan efisien.
Encoder berfungsi sebagai perangkat atau proses yang mengubah data dari satu format menjadi format lainnya. Dalam konteks logika digital, encoder memiliki peran penting dalam menerjemahkan bahasa input menjadi bit-binier yang dapat dipahami oleh perangkat pemroses data. Encoder digunakan dalam berbagai aplikasi, baik dalam rangkaian logika digital maupun pada peralatan mekanis seperti sensor gerak.
Di sisi lain, decoder bertindak sebagai kebalikan dari encoder. Decoder menerima data biner dan mengubahnya menjadi format atau tindakan yang sesuai. Decoder banyak digunakan dalam rangkaian logika digital untuk mengurai informasi yang dikodekan dan mengambil tindakan berdasarkan sinyal input yang diterima.
Demultiplexer, dengan fungsinya yang memilih satu sinyal dari banyak sinyal, memiliki aplikasi luas dalam sistem kontrol komputer, sistem transmisi data sinkron, implementasi fungsi Boolean, dan banyak lagi. Demultiplexer membantu dalam perutean data, pengaktifan unit fungsional berbeda, dan distribusi data yang efisien.
Dalam makalah ini, kami akan menjelaskan konsep dasar encoder, decoder, dan demultiplexer, serta menguraikan jenis-jenis dan aplikasi praktisnya. Pemahaman yang baik tentang peran dan fungsi komponen-komponen ini menjadi kunci untuk merancang dan memahami berbagai sistem digital yang kompleks. Melalui eksplorasi ini, diharapkan pembaca dapat mendapatkan wawasan yang lebih mendalam tentang bagaimana teknologi digital bekerja dalam menyusun dan mengelola informasi.
1.2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari makalah ini yaitu sebagai berikut:
4 1. Bagaimana encoder berperan dalam mengubah data dari satu format ke format lain dalam
konteks logika digital?
2. Apa peran dan cara kerja decoder dalam mendekode informasi biner menjadi tindakan atau format yang sesuai?
3. Bagaimana multiplexer memilih dan mengarahkan data dari beberapa sumber input ke satu output, dan di mana aplikasi utamanya?
4. Apa fungsi demultiplexer dalam memilih satu sinyal dari banyak sinyal masukan, dan bagaimana penerapannya dalam berbagai bidang?
1.3. Tujuan
Tujuan dari penyusunan makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Memberikan pemahaman yang jelas tentang konsep dasar encoder, decoder, multiplexer, dan demultiplexer.
2. Menjelaskan cara kerja serta peran masing-masing komponen dalam konteks sistem digital.
3. Mengidentifikasi jenis-jenis encoder dan decoder yang umum digunakan beserta fungsinya.
4. Memahami aplikasi praktis dari multiplexer dan demultiplexer dalam berbagai bidang teknologi.
5
BAB II PEMBAHASAN
2.1. Encoder 2.1.1. Definisi
Encoder adalah rangkaian logika digital yang mengubah data input menjadi data numerik dalam format tertentu. Encoder mengkodekan setiap baris input aktif menjadi kode biner yang digunakan sebagai output. Input hanya bisa mewakili satu kombinasi output saja.
2.1.2. Fungsi
Fungsi utama dari encoder adalah untuk mengubah data input menjadi data yang mudah dipahami oleh sistem digital. Encoder sering digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti:
• Kontrol posisi
• Komunikasi data
• Pengkodean data
• Pemrosesan sinyal
2.1.3. Jenis-jenis Encoder
Berdasarkan jumlah input dan outputnya, encoder dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, yaitu:
• Line-to-line encoder
Line-to-line encoder adalah encoder yang memiliki jumlah input dan output yang sama.
Encoder ini mengkodekan satu bit dari input menjadi satu bit dari output.
• N-to-M encoder
N-to-M encoder adalah encoder yang memiliki jumlah input lebih banyak daripada jumlah output. Encoder ini mengkodekan beberapa bit dari input menjadi beberapa bit dari output.
• Priority encoder
Priority encoder adalah encoder yang memberikan prioritas pada input tertentu. Input dengan prioritas tertinggi akan menghasilkan output pertama.
6 2.1.4. Cara kerja
Cara kerja encoder dapat digambarkan sebagai berikut:
1. Input dari encoder diproses oleh rangkaian logika.
2. Rangkaian logika akan menghasilkan output berupa kode biner.
3. Output dari encoder dapat digunakan oleh sistem digital lain.
Contoh:
Berikut adalah contoh encoder 4-to-2:
Input Output
00 00
01 01
10 10
11 11
Encoder ini memiliki 4 input dan 2 output. Input 00 akan menghasilkan output 00, input 01 akan menghasilkan output 01, input 10 akan menghasilkan output 10, dan input 11 akan menghasilkan output 11.
2.2. Decoder 2.2.1. Definisi
Decoder merupakan sebuah alat yang dimanfaatkan untuk mengembalikan sebuah proses decoding sehingga membuat kita bisa menerima informasi yang asli. Decoder juga bisa didefinisikan sebagia serangkaian logika yang berguna untuk menerima masukan atau input biner dan kemudian mengaktifkan salah satu output dengan berdasarkan ukuran pada biner tersebut. Salah satu fungsi yang dimiliki oleh decoder adalah untuk memberikan
7 kemudahan dalam menyatakan seven segmen. Persyaratan Decoder yakni m < 2 n. Nilai m merupakan sebuah kombinasi output dan untuk n mewakili jumlah bit input. Satu dari input hanya bisa mewakili satu kombinasi output saja.
2.2.2. Jenis-jenis Decoder
Rangkaian decoder sebenarnya terdiri dari beberapa macam yakni:
• Decoder 3 x 8 dimana input line-nya berjumlah 3 dan output-nya berjumlah 8.
• Decoder 4 x 16, dimana inputnya berjumlah 4 dan outputnya berjumlah 8.
• Decoder BCD to Decimal, maksudnya rangkaian ini memiliki 4 bit input dan juga 8 bit output.
• Decoder BCD to seven segment, dimana rangkaian ini hadir dengan 4 input dan juga 8 output line.
Khusus untuk rangkaian BCD to seven segment, ia memiliki prinsip dan cara kerja yang tidak sama dengan jenis rangkaian decoder lainnya. Kombinasi dari setiap input yang dimilikinya tersebut nanti bisa mengaktifkan beberapa output yang artinya tidak hanya berasal dari satu line saja.
Di sisi lain, multiplexer merupakan sebuah rangkaian logika yang bertugas menerima input data digital dan kemudian menyeleksi beberapa atau salah satu dari input tersebut yang kemudian akan dikeluarkan ke output line-nya.
8 Multiplexer ini berguna untuk data collector yang mana nanti data yang masuk berasal dari N sumber. Kemudian diseleksi dengan cara dipilih salah satnya yang selanjutnya akan diteruskan menuju saluran tunggal. Masukkan data tersebut bisa berupa beberapa jalur yang mana setiap jalurnya memiliki lebih atau malah hanya ada satu bit saja.
2.3. Multiplexer 2.3.1. Definisi
Multiplexer, atau disingkat sebagai "MUX," adalah perangkat elektronik yang memiliki beberapa saluran input dan satu saluran output. Fungsinya mirip dengan switchboard telepon di mana sinyal dari salah satu input dipilih dan dialihkan ke output sesuai dengan instruksi kontrol yang diberikan. Dalam istilah sederhana, MUX dapat diibaratkan sebagai "pengalih jalur" yang mengarahkan data dari banyak sumber ke satu tujuan.
Misalnya, jika kita memiliki 4 saluran input pada MUX (dalam kasus MUX 4-to- 1), kita dapat memilih salah satu dari keempat input tersebut untuk dikirimkan ke output.
Pemilihan input ini dilakukan melalui jalur kontrol, yang biasanya berupa kombinasi biner.
Sebagai contoh, dengan 2 jalur kontrol, kita dapat memilih di antara 4 input dengan kombinasi 00, 01, 10, dan 11.
Multiplexer banyak digunakan dalam sistem digital, terutama dalam pemrosesan data. Contoh penggunaan multiplexer adalah pada jaringan komunikasi, sistem kontrol industri, dan pemrosesan sinyal digital. Selain itu, multiplexer juga digunakan dalam sistem memori komputer untuk mempercepat akses ke memori.
2.3.2. Cara Kerja
9 Cara kerja multiplexer cukup sederhana. Multiplexer memiliki beberapa input dan satu output. Sinyal dari masing-masing input dipilih oleh pengendali (control signal) dan dipindahkan ke output. Pengendali ini dapat berupa sinyal biner, sehingga dengan dua bit pengendali, MUX dapat mengendalikan hingga empat input.
2.3.3. Klasifikasi MUX Berdasarkan Jumlah Baris
1. 2-to-1 Multiplexer (1 baris): MUX dengan dua input dan satu output. Jenis multiplexer ini sering digunakan dalam rangkaian logika digital dan sistem komunikasi.
2. 4-to-1 Multiplexer (2 baris): MUX dengan empat input dan satu output. Jenis multiplexer ini sering digunakan dalam rangkaian pembangkit sinyal dan pemrosesan data.
3. 8-to-1 Multiplexer (3 baris): MUX dengan delapan input dan satu output. Jenis multiplexer ini sering digunakan dalam rangkaian sistem kontrol dan pengaturan.
2.3.4. Contoh rangkaian MUX 4-1
Dari empat sinyal, salah satu input akan dipilih dan diteruskan ke jalur output berdasarkan kombinasi inputan yang terdapat pada dua jalur seleksi :
10 Dari tabel kebenaran diatas, didapat persamaan fungsi boolean untuk sinyal output, dengan Y sebagai :
Dari persamaan fungsi boolean diatas, bisa kita aplikasikan ke gerbang logika AND dan OR :
2.3.5. Beberapa Alat yang menggunakan MUX 1. Jaringan Telepon
Implementasi multiplexer yang bisa kita lihat adalah pada jaringan telepon. Jadi, multiplexer akan menangkap sinyal dan menggabungkannya yang berasal dari berbagai perangkat.
Kemudian, multiplexer akan meneruskannya menjadi satu jalur. Di mana jalur tersebut adalah tujuan dari sinyal yang akan dikirim.
2. Sistem Komunikasi
Seperti pada jaringan telepon, multiplexer juga digunakan dalam sistem komunikasi via sinyal audio maupun video. Transmisi data bisa dilakukan dengan cepat berkat multiplexer ini.
Selain itu, sistem komunikasi juga lebih efektif karena mampu terkirim dengan akurat berkat Mux. Contoh alat yang menggunakan prinsip multiplexer adalah sebagai berikut:
• Relay
• Sistem Transmisi
11
• Stasiun Tributary 3. Jaringan Komputer
Perangkat input menerima sinyal dari kerja yang dilakukan manusia. Kemudian processing unit mentransmisikan data tersebut dan meneruskannya ke perangkat output.
Sehingga, hasil dari pekerjaan manusia bisa terlihat pada perangkat output.
Hasilnya bisa dilihat dalam bentuk visual, hard copy, maupun audio.
4. Hard Drive Komputer
Multiplexer pada hard drive komputer berfungsi untuk mengurangi sinyal komponen lain yang terhubung dengan jalur hard drive. Sehingga, kesalahan penyimpanan data dapat diminimalisir dengan maksimal.
5. Transmisi Sistem Komunikasi Satelit
Transmisi sistem komunikasi satelit atau yang biasa kita kenal sebagai GPS memiliki multiplexer berukuran besar di dalamnya.
Cara kerjanya adalah dengan mentransmisikan data yang berasal dari luar angkasa.
Sehingga sinyal dapat disesuaikan dengan sistem yang ada di bumi dan bisa terbaca dengan jelas.
2.4. Demultiplexer 2.4.1. Definisi
Perangkat elektronik yang fungsi untuk memilih salah satu yang ada pada data yang diberikan pada data yang menggunakan bentuk dari suatu masukan. Demultiplexer memang banyak disebut dengan perangkat yang sedikit masukan dan banyak nya keluaran, karena yang berfungsi memilih saluran keluaran yang banyak di jalur masukan yang sedikit . Contoh yang diaplikasikan di digital (TTL) yang berada di IC yang fungsinya sebagai demultiplexer seperti IC74LS138 yang berbentuk demultiplexer 8 arah.
Sebuah Demultiplexer adalah rangkaian logika yang menerima satu masukan data dan mendistribusikan masukan tersebut ke beberapa keluaran yang tersedia. Kendali pada demultiplekser akan memilih saklar mana yang akan dihubungkan. Pemilihan keluarannya dilakukan melalui masukan penyeleksi. Seleksi data-data masukan dilakukan oleh selector
12 line, yang juga merupakan masukan dari demultiplekser tersebut. Pada demultiplekser saluran kendali sebanyak "n" saluran dapat menyeleksi 2𝑛 saluran keluaran.
Rangkaian Dasar Demultiplexer
Rangkaian Logika Demultiplexer
2.4.2. Demultiplexer 1 Ke 2
Demultiplexer 1-ke-2 terdiri dari satu saluran masukan, dua saluran keluaran, dan satu saluran pilih. Sinyal pada jalur pilih membantu mengalihkan masukan ke salah satu dari dua keluaran.
13 Demultiplexer 1 ke 2
2.4.3. Demultiplexer 1 Ke 4
Demultiplexer 1 ke 4 mempunyai satu masukan, dua jalur seleksi dan empat keluaran. Data masukan dikirim ke salah satu dari empat keluaran pada waktu tertentu untuk kombinasi jalur pilihan tertentu. Demultiplexer ini disebut juga Demultiplexer 2 ke 4, yang berarti memiliki dua jalur pilih dan 4 jalur keluaran.
Demultiplexer 1 ke 4
2.4.4. Demultiplexer 1 Ke 8
Disebut juga sebagai 3-to-8 demultiplexer karena memiliki tiga saluran masukan dan 8 saluran keluaran pilihan. Ini mendistribusikan satu saluran masukan ke salah satu dari 8 saluran keluaran tergantung pada kombinasi masukan tertentu.
14 Demultiplexer 1 ke 8
2.4.5. Aplikasi Demultiplexer
Demultiplexer digunakan untuk memilih atau mengaktifkan satu sinyal dari banyak sinyal, maka dengan demikian banyak digunakan dalam mikroprosesor atau sistem kontrol komputer seperti:
• Memilih perangkat IO yang berbeda untuk transfer data (Perutean Data).
• Memilih bank memori yang berbeda (Memory Decoding).
• Tergantung pada alamatnya, memungkinkan baris yang berbeda dari chip memori.
• Mengaktifkan unit fungsional yang berbeda.
Selain ini, demultiplexer dapat ditemukan dalam berbagai macam aplikasi seperti:
• Sistem transmisi data sinkron
• Implementasi fungsi Boolean
• Sistem akuisisi data
• Desain kombinasi rangkaian
• Sistem peralatan uji otomatis
• Sistem pemantauan keamanan (untuk memilih kamera pengintai tertentu pada suatu waktu)
15
BAB III PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Dalam eksplorasi konsep dasar encoder, decoder, multiplexer, dan demultiplexer, kami dapat menyimpulkan beberapa poin kunci:
• Encoder: Komponen ini memiliki peran krusial dalam mengubah data dari satu format ke format lain dalam konteks logika digital. Encoder sering digunakan dalam kontrol posisi, komunikasi data, pengkodean data, dan pemrosesan sinyal.
• Decoder: Sebagai kebalikan dari encoder, decoder mendekode informasi biner menjadi tindakan atau format yang sesuai. Jenis-jenis decoder meliputi Decoder 3 x 8, Decoder 4 x 16, Decoder BCD to Decimal, dan Decoder BCD to seven segment.
• Multiplexer (MUX): Merupakan perangkat elektronik dengan beberapa saluran input dan satu saluran output. MUX berfungsi sebagai pengalih jalur yang mengarahkan data dari banyak sumber ke satu tujuan. Penggunaan MUX melibatkan kombinasi biner sebagai jalur kontrol untuk memilih input yang akan dikirim ke output.
• Demultiplexer: Berfungsi memilih satu sinyal dari banyak sinyal masukan dan mendistribusikannya ke saluran keluaran yang sesuai. Jenis-jenis demultiplexer mencakup Demultiplexer 1 Ke 2, Demultiplexer 1 Ke 4, dan Demultiplexer 1 Ke 8.
Demultiplexer digunakan dalam perutean data, memilih bank memori, dan mengaktifkan unit fungsional berbeda.
3.2. Saran
Dalam konteks penyusunan makalah ini, beberapa saran yang dapat diberikan adalah:
• Pengembangan Konsep: Untuk pemahaman yang lebih mendalam, pembaca dapat memperdalam pengetahuan mereka tentang aplikasi praktis encoder, decoder, multiplexer, dan demultiplexer dalam proyek-proyek nyata.
• Penerapan pada Proyek Sistem Digital: Mendorong pembaca untuk menerapkan konsep yang dipelajari dalam proyek-proyek kecil atau simulasi sistem digital untuk memperkuat pemahaman konsep dan penerapannya.
