Dekoder dan Enkoder

A.     Uraian Materi

1.      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.

Gb. 1 AND 4 Input

Perhatikan gambar 1, keluaran gerbang AND = 1 jika masukan BCD adalah 0101 dan sama dengan untuk instruksi masukan yang lain. Karena kode ini merupakan representasi bilangan decimal 5 maka keluaran ini dinamakan saluran atau jalur 5. Sehingga keluaran decoder ini harus dihubungkan dengan peralatan yang dapat dibaca dan dimengerti manusia.

Jenis-jenis rangkaian decoder

1.      BCD to & 7segment Decoder

Kombinasi masukan biner dari jalan masukan akan diterjemahkan oleh decoder, sehingga akan membentuk kombinasi nyala LED peraga (7 segment LED), yang sesuai kombinasi masukan biner tersebut. Sebagai contoh, Jika masukan biner DCBA = 0001, maka decoder akan memilih jalur keluaran mana yang akan diaktifkan. Dalam hal ini saluran b dan c diaktifkan sehingga lampu LED b dan C menyala dan menandakan angka 1.

2.      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.

2.      DEMULTIPLEXER

Demuliplexer adalah suatu system yang menyalurkan sinyal biner (data serial) pada salah satu dari n sluran yang tersedia, dan pemilkah saluran khusus tersebut ditentukan melalui alamatnya. Suatu pendekode dapat diubah menjadi  Demultiplexer seperti dijelaskan pada gambar 4 sebagai berikut:

Gb. 4 Realisasi rangkaian demultiplekser untuk 1 masukan 4 keluaran

Karnaugh Map untuk perencanaan rangkaian demultiplexer masukan 1 keluaran 4.    

                    Y0 = A.B

                    Y1 = A.B

                    Y2 = A.B

                         Y3 = A.B

3.      MULTIPLEXER 

Fungsi multiplexer adalah memilih 1 dari N sumber data masukan dan meneruskan data yang dipilih itu kepada suatu saluran informasi tunggal. Mengingat bahwa dalam demultiplexer hanya terdapat satu jalan masuk dan mengeluarkan data-data yang masuk kepada salah satu dari N saluran keluar, maka suatu multiplexer sebenarnya melaksanakan proses kebalikan dari demultiplexer.  Gambar berikut adalah merupakan suatu multiplexer 4 ke 1 saluran. Perhatikan bahwa konfigurasi pendekodean yang sama digunakan baik dalam multiplexer maupun dalam demultiplexer

  

                                                                                                                

  

Karnaugh Map untuk perencanaan rangkaian multiplexer 4 masukan ke 1 saluran adalah sebagai berikut:

 

4.      ENCODER

Suatu decoder atau pendekode adalah system yang menerima kata M bit akan menetapkan keadaan 1 pada salah satu (dan hanya satu) dari 2^m saluran keluaran yang tersedia. Dengan kata lain fungsi suatu decoder adalah mengidentifikasi atau mengenali suatu kode terntu. Proses kebalikannya disebu 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 yang bersangkutan akan menutup. Dan dengan demikian menghubungkan suatu catu daya 5 volt (bersesuaian dengan keadaan1) dengan saluran masuk tertentu. Diagram skema rangkaian encoder ditunjukkan sebagai berikut:

 

Encoder ini merupakan rangkaian penyandi dari bilangan dasan (desimal) menjadi sandi biner (BCD=binary code decimal).

Bila tombol 1 ditekan, maka D1 akan on menghubungkan jalur A ke logika 0 (GND), akibatnya pada NOT gate 1 timbul keluaran 1, sehingga timbul kombinasi logika biner 0001₍₂₎, dan seterusnya.

Rangkaian Encoder juga dapat disusun dengan menggunakan gerbang NAND sebagai berikut:

Tabel kebenaran dari rangkaian Encoder Desimal ke BCD dengan dioda logika dan gernag NAND sebagai berikut:

 

Saklar yang ditekan	Output
	D	C	B	A
0	0	0	0	0
1	0	0	0	1
2	0	0	1	0
3	0	0	1	1
4	0	1	0	0
5	0	1	0	1
6	0	1	1	0
7	0	1	1	1
8	1	0	0	0
9	1	0	0	1

 

Masih banyak jenis Encoder yang lain, yang dapat menyandikan simbol komunikasi angka dan abjad ke angka biner. Aturan ini distandarkan oleh ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Penyandi ini dipakai dalam Komputer.

  

B.      Soal Latihan

1.      Definisikan decoder!

2.      Apa yang dimaksud dengan encoder?

3.      Jelaskan fungsi dari demultiplexer!

4.      Jelaskan manfaat pengubah dari sinyal analog ke sinyal digital!

5.      Jelaskan pula manfaat pengubahan dari sinyal digital ke sinyal analog!