9.71 Rangkaian Dekoder BCD ke Desimal
1. Pendahuluan[kembali]
Dalam sistem digital, data sering kali direpresentasikan dalam bentuk kode biner untuk keperluan pemrosesan dan transmisi. Salah satu bentuk kode biner yang umum digunakan adalah BCD (Binary-Coded Decimal), yaitu representasi angka desimal (0 sampai 9) menggunakan 4 bit biner. Namun, untuk menampilkan atau memproses data ini dalam bentuk desimal yang lebih mudah dipahami oleh manusia, diperlukan konversi dari BCD ke desimal. Di sinilah rangkaian dekoder BCD ke desimal berperan penting.
Rangkaian dekoder BCD ke desimal berfungsi untuk mengubah input BCD 4-bit menjadi salah satu dari 10 output aktif, yang masing-masing merepresentasikan angka desimal dari 0 hingga 9. Rangkaian ini banyak digunakan dalam aplikasi tampilan digital seperti seven segment display, sistem penghitung (counter), dan alat ukur digital. Dengan adanya dekoder ini, sistem digital dapat dengan mudah menampilkan hasil perhitungan atau status dalam bentuk angka yang dapat langsung dibaca oleh pengguna.
2. Tujuan[kembali]
- Mengubah kode BCD menjadi bentuk desimal
- Menunjang pemahaman konsep dasar konversi kode digital dalam sistem logika
3. Alat dan Bahan[kembali]
- 1. IC
IC adalah komponen elektronik yang terdiri dari rangkaian mikro di dalam satu chip kecil. Dalam konteks pencacah digital, IC seperti 74HC191 atau 74HC190 digunakan untuk menjalankan fungsi hitung naik/turun secara otomatis berdasarkan input clock dan kontrol lainnya.
- 2. Switch dan dipswitch
Switch adalah sakelar manual yang digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan arus listrik. DIP switch (Dual Inline Package switch) adalah kumpulan switch kecil dalam satu baris, biasa digunakan untuk memberikan input logika 1 atau 0 ke IC secara mudah dan teratur.
- 3. Logicstate dan sakelar
LogicState adalah alat virtual pada simulator seperti Proteus untuk memberi logika HIGH (1) atau LOW (0) ke rangkaian digital. Sakelar fisik atau virtual digunakan untuk mengubah keadaan logika tersebut, sehingga dapat digunakan sebagai input manual pada rangkaian digital.
- 4. Ground
Ground adalah titik referensi tegangan dalam rangkaian elektronik. Semua tegangan dalam sistem diukur relatif terhadap ground, dan biasanya berfungsi sebagai jalur arus balik menuju sumber daya.
4. Dasar Teori[kembali]
Dalam sistem digital, kode BCD (Binary Coded Decimal) merupakan cara untuk merepresentasikan angka desimal menggunakan bilangan biner. Dalam bentuk BCD 4-bit, angka desimal dari 0 hingga 9 direpresentasikan sebagai kombinasi biner dari 0000 hingga 1001. BCD digunakan secara luas dalam sistem digital karena memungkinkan representasi angka desimal dalam bentuk yang dapat diproses oleh perangkat digital, sambil tetap mudah dihubungkan dengan tampilan numerik seperti seven segment display.
Namun, perangkat output digital seperti LED, tampilan 7-segmen, atau panel kontrol sering kali bekerja berdasarkan sinyal logika individual untuk setiap angka desimal. Oleh karena itu, dibutuhkan rangkaian dekoder yang mampu menerjemahkan input BCD menjadi salah satu output desimal aktif. Rangkaian ini disebut sebagai dekoder BCD ke desimal, yang secara prinsip adalah suatu kombinasi logika yang memetakan masukan 4-bit ke salah satu dari 10 output.
Dekoder bekerja berdasarkan prinsip bahwa untuk setiap kombinasi input BCD, hanya satu output yang diaktifkan. Contohnya, jika input BCD adalah 0100 (yang berarti angka 4), maka hanya output ke-5 (D4) yang akan aktif (HIGH atau LOW tergantung jenis IC). Output lainnya tetap tidak aktif. Hal ini disebut sebagai one-hot encoding, yang penting untuk menghindari kesalahan interpretasi pada sistem tampilan atau kontrol.
Secara umum, IC dekoder BCD ke desimal seperti 74LS42 atau 7442 banyak digunakan dalam implementasi praktis. IC ini memiliki 4 input dan 10 output, dan dapat mengaktifkan satu output dari sepuluh kemungkinan berdasarkan kombinasi biner input. Sebagian besar IC dekoder BCD ke desimal memiliki output aktif LOW (0), artinya output akan berlogika rendah saat aktif, dan tetap HIGH saat tidak aktif. Oleh karena itu, rangkaian output biasanya perlu disesuaikan dengan logika ini.
Dalam aplikasinya, dekoder BCD ke desimal banyak digunakan dalam sistem penghitung digital (counter), jam digital, alat ukur, serta sistem tampilan angka yang digunakan dalam perangkat elektronik sehari-hari. Rangkaian ini juga menjadi dasar penting dalam memahami konversi logika, desain sistem kombinasi, serta pengenalan terhadap fungsi dekoding dalam mikrokontroler dan sistem embedded.
Secara teknis, dekoder ini bisa dirancang dengan gerbang logika dasar seperti AND, OR, dan NOT, namun untuk keperluan efisiensi dan kecepatan, umumnya digunakan dalam bentuk IC siap pakai. Pemahaman tentang cara kerja dekoder ini penting sebagai landasan dalam mempelajari arsitektur sistem digital, serta dalam perancangan alat elektronik berbasis mikrokontroler atau FPGA.
5. Percobaan[kembali]
a) Prosedur[kembali]
Dalam sistem digital, kode BCD (Binary Coded Decimal) merupakan cara untuk merepresentasikan angka desimal menggunakan bilangan biner. Dalam bentuk BCD 4-bit, angka desimal dari 0 hingga 9 direpresentasikan sebagai kombinasi biner dari 0000 hingga 1001. BCD digunakan secara luas dalam sistem digital karena memungkinkan representasi angka desimal dalam bentuk yang dapat diproses oleh perangkat digital, sambil tetap mudah dihubungkan dengan tampilan numerik seperti seven segment display.
Namun, perangkat output digital seperti LED, tampilan 7-segmen, atau panel kontrol sering kali bekerja berdasarkan sinyal logika individual untuk setiap angka desimal. Oleh karena itu, dibutuhkan rangkaian dekoder yang mampu menerjemahkan input BCD menjadi salah satu output desimal aktif. Rangkaian ini disebut sebagai dekoder BCD ke desimal, yang secara prinsip adalah suatu kombinasi logika yang memetakan masukan 4-bit ke salah satu dari 10 output.
Dekoder bekerja berdasarkan prinsip bahwa untuk setiap kombinasi input BCD, hanya satu output yang diaktifkan. Contohnya, jika input BCD adalah 0100 (yang berarti angka 4), maka hanya output ke-5 (D4) yang akan aktif (HIGH atau LOW tergantung jenis IC). Output lainnya tetap tidak aktif. Hal ini disebut sebagai one-hot encoding, yang penting untuk menghindari kesalahan interpretasi pada sistem tampilan atau kontrol.
Secara umum, IC dekoder BCD ke desimal seperti 74LS42 atau 7442 banyak digunakan dalam implementasi praktis. IC ini memiliki 4 input dan 10 output, dan dapat mengaktifkan satu output dari sepuluh kemungkinan berdasarkan kombinasi biner input. Sebagian besar IC dekoder BCD ke desimal memiliki output aktif LOW (0), artinya output akan berlogika rendah saat aktif, dan tetap HIGH saat tidak aktif. Oleh karena itu, rangkaian output biasanya perlu disesuaikan dengan logika ini.
Dalam aplikasinya, dekoder BCD ke desimal banyak digunakan dalam sistem penghitung digital (counter), jam digital, alat ukur, serta sistem tampilan angka yang digunakan dalam perangkat elektronik sehari-hari. Rangkaian ini juga menjadi dasar penting dalam memahami konversi logika, desain sistem kombinasi, serta pengenalan terhadap fungsi dekoding dalam mikrokontroler dan sistem embedded.
Secara teknis, dekoder ini bisa dirancang dengan gerbang logika dasar seperti AND, OR, dan NOT, namun untuk keperluan efisiensi dan kecepatan, umumnya digunakan dalam bentuk IC siap pakai. Pemahaman tentang cara kerja dekoder ini penting sebagai landasan dalam mempelajari arsitektur sistem digital, serta dalam perancangan alat elektronik berbasis mikrokontroler atau FPGA.
b) Rangkaian simulasi [kembali]
c) Video Simulasi [kembali]
6. Download File[kembali]
- File Rangkaian [Download]
Komentar
Posting Komentar