RANGKAIAN KOMBINASI

PART 4

5.7 Multiplexer

        Multiplexer dikenal juga dengan nama Data Selector (Pemilih Data). Fungsi peralatan ini adalah untuk melalukan salah satu dan hanya satu dari sekumpulan masukan-datanya ke keluarannya. Pemilihan masukan mana yang dilalukan ditentukan oleh kombinasi sinyal yang diberikan pada masukan kendalinya (control input). Untuk memilih data yang ke i, artinya membuat keluaran sama dengan data masukan ke i, yaitu Z = Ii , sukumin yang dibentuk oleh peubah kendali, sebut saja mi, dibuat berlogika 1. Jadi, untuk memilih salah satu dari 2n masukan, dibutuhkan n bit kendali. Dengan demikian keadaan/logika keluaran multiplexer, disingkat dengan MUX, dapat dituliskan sebagai:

        Sebagai contoh, untuk MUX dengan 4 masukan data, yang disebut juga sebagai MUX 4 x 1, ada n = 2 sinyal kendali. Bila kita sebut sinyal kendali tersebut sebagai A dan B, dan masukan datanya disebut I0, I1, I2 dan I3, maka persamaan keluarannya dapat ditulis :

        Fungsi logika MUX 4 x 1 ini dapat ditunjukkan dalam bentuk tabel kebenaran seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.18 (a) dan rangkaiannya dapat disusun seperti pada Gambar 5.18(b). Simbol Mux ditunjukkan pada Gambar 5.18 (c). Dalam bentuk rangkaian terpadu (IC), MUX yang paling umum dipergunakan adalah kemasan-kemasan yang terdiri atas 4, 2, atau 1 MUX dalam satu kemasan, yaitu MUX 2x1 (quadraple 2-to-1) misalnya SN74LS258, MUX 4x1 (dual 4-to-1) misalnya SN74LS253, MUX 8x1 (single 8-to-1) misalnya SN74LS251, dan MUX 16x1 (single 16-to-1). Penggunaan serpih-serpih MUX ini memegang peranan yang sangat penting dalam sistem digital yang menerapkan sistem bus di mana beberapa kumpulan data yang berbeda fungsinya dilalukan pada sekumpulan kawat yang sama dalam kurun waktu yang berbeda, umpamanya multiplexing data dan alamat (address) memori pada komputer. 

        Walaupun multiplexer secara khusus berfungsi sebagai pemilih data, peralatan ini juga dapat digunakan untuk merealisasikan rangkaian kombinasi secara umum. Sebagai contoh, perhatikanlah fungsi yang tabel kebenarannya ditunjukkan
pada Gambar 5.19(a).
        Secara lengkap fungsi ini dapat dituliskan sebagai:

Gambar 5.18. Rangkaian dasar Multiplexer.

Gambar 5.19. Realisasi dengan Multiplexer.

        Perhatikan bahwa Z = 1 bila a b = 1. Bila a b = 1, Z= c dan bila ab = 1 maka Z= c. Untuk kombinasi a dan b yang lain, Z= 0 (Ingat bahwa Z= 1 hanya bila salah satu sukumin penyusunnya berharga 1). Jadi, fungsi Z dapat direalisasikan dengan MUX dengan memilih a dan b sebagai masukan kendali dan c sebagai masukan data, seperti ditunjukkan dalam Gambar 5.19(b). Variasi lain dapat dibuat dengan memilih b dan c sebagai masukan kendali dan a sebagai masukan data. Dalam hal ini Z ditulis sebagai:

dan realisasinya seperti ditunjukkan pada Gambar 5.19(c).

5.8 Dekoder

Dekoder juga merupakan peralatan yang sangat umum pemakaiannya. Ditinjau dari keadaan aktif keluarannya, dekoder dapat dibedakan atas "non-invertedoutputs" dan"inverted-outputs". Rangkaian dekoder "inverted-outputs" menghasilkan satu, dan hanya satu, dari sejumlah keluarannya yang berlogika 0 sedangkan keluaran lain semua berlogika 1. Sebaliknya, dalam dekoder non-invertedoutputs hanya satu keluaran yang berlogika 1 sedangkan keluaran lain berlogika 0. Pemilihan keluaran ditentukan oleh sekumpulan masukan kendali. Untuk n sinyal kendali dapat dipilih satu dari 2n keluaran yang berlogika 0 atau 1 (tergantung atas jenis keluaran dibalik atau tidak (inverted atau non-inverted outputs). Fungsi keluaran dekoder dapat dituliskan sebagai berikut:

non-inverted: zi = mi , i= 0,1,.. (2n-1)

inverted: zi = mi = Mi , i= 0,1,... (2n-1)

dengan mi dan Mi adalah sukumin dan sukumax dari peubah masukan/kendali.

        Untuk dekoder 2x4 yang keluarannya tak dibalik, maka tabel kebenarannya

dapat dibuat sebagai berikut:

        Perhatikan bahwa hanya 1 dari ke 4 keluarannya yang berkeadaan 1 sedangkan selebihnya berkeadaan 0. Dalam bentuk gerbang-gerbang diskrit skala kecil, rangkaian logika dekoder ini dapat disusun seperti pada Gambar 5.20. Dalam praktek sehari-hari, dekoder seperti yang ditunjukkan pada gambar ini jarang digunakan karena ketersediaan serpih dekoder khusus dalam skala menengah (MSI) yang lebih murah dan lebih rapi.

Gambar 5.20. Rangkaian dasar Dekoder 2x4

        Salah satu serpih dekoder yang sangat banyak digunakan dalam sistem digital adalah dekoder 3-ke-8, yang tersedia dengan nomor tipe, antara lain, 74LS138 (buatan TI,Texas Instruments) dan 8205 (buatan Intel) dari jenis keluaran dibalik yang simbol logika dan tabel kebenarannya ditunjukkan pada Gambar 5.21. Perhatikan bahwa selain sinyal kendali pemilihan, pada umumnya juga disediakan tambahan kendali: G2A, G2B dan G1 pada 74LS138 dan E3, E2 dan E1 pada 8205. Dengan kendali tambahan ini dimungkinkan pengoperasian yang tidak satu pun keluaran berkeadaan aktif dan, dalam praktek, ini sangat membantu menyederhanakan realisasi rancangan kita. 

        Sebagaimana multiplexer, dekoder juga dapat digunakan untuk merealisasikan fungsi-fungsi logika kombinasi. Sebagai contoh, perhatikan fungsi:

        Sukumin-sukumin m3, m5, m6 dan m7 sudah tersedia sebagai keluaran dekoder dengan keluaran dibalik seperti 74LS138 atau 8205 di atas. Karena itu, untuk merealisasikan fungsi ini kita cukup mengambil keluaran dekoder yang menghasilkan sukumin-sukumin penyusun fungsi tersebut dan mengumpankan nya ke satu NAND. Dengan menggunakan dekoder 74LS138 di atas, misalnya, kita dapat tuliskan persamaan fungsi di atas sebagai berikut:

Dalam hal ini kita tidak perlu melakukan penyederhanaan fungsi. Untuk realisasi ini kita harus memberikan sinyal semestinya bagi kendali tambahan kendali yaitu: G1 G2A G2B = 100 untuk 74LS138 dan E3 E2 E1 = 100 untuk 8205 seperti ditunjukkan dalam Gambar 5.22.

Gambar 5.21. Simbol logika dan tabel kebenaran dekoder 3x8.

(a) 74LS138, (b) 8205

TERIMA KASIH SEMOGA BERMANFAAT😁