Fig 9.22


1. Pendahuluan[Kembali]

Dalam sistem digital, efisiensi dalam pengolahan dan pengendalian data menjadi hal yang sangat penting. Salah satu komponen logika yang berperan besar dalam proses ini adalah Multiplexer (MUX). Multiplexer merupakan rangkaian logika kombinasi yang digunakan untuk memilih satu dari beberapa input data dan menyalurkannya ke satu output tunggal, berdasarkan kombinasi dari sinyal selektor (kendali).

Penggunaan multiplexer sangat luas dalam berbagai aplikasi, mulai dari sistem komunikasi, pengolahan sinyal digital, pengendali mikroprosesor, hingga sistem embedded. MUX dapat menghemat jalur transmisi dan meningkatkan efisiensi pengendalian data, karena memungkinkan beberapa sumber data dibagikan melalui satu jalur secara selektif.

Pada praktikum atau pembelajaran sistem digital, multiplexer sering dijumpai dalam bentuk IC standar seperti 74HC151, yang merupakan MUX 8-to-1. Dengan menggabungkan dua buah IC 74HC151, kita dapat membentuk MUX 16-to-1, yang mampu menangani 16 input data berbeda dengan hanya satu output. Melalui pemahaman dan praktik penggunaan multiplexer, siswa dapat lebih memahami prinsip kerja logika seleksi, optimalisasi jalur data, dan dasar dari desain sistem digital yang lebih kompleks.


2. Tujuan[Kembali]

1. Memenuhi tugas mata kuliah sistem digital

2. Memahami rangkaian multiplexer 16-input


3. Alat dan Bahan[Kembali]

1. IC 74HC151 (U1 dan U2): 8-to-1 multiplexer (MUX), masing-masing dapat memilih 1 dari 8 input.


2. NOT Gate (U3): Untuk menghasilkan sinyal selektor S3 pelengkap.


 3. OR Gate (U5-A / 7432): Untuk menggabungkan output dari kedua MUX menjadi satu output utama.


 4. Switch & LED: Untuk input data dan tampilan logika biner.


4. Dasar Teori[Kembali]

1. Pengertian Multiplexer (MUX)

Multiplexer atau MUX adalah suatu rangkaian logika digital yang berfungsi untuk menyalurkan salah satu dari beberapa input data ke satu output berdasarkan sinyal kendali (selektor). MUX disebut juga sebagai data selector karena dapat memilih salah satu dari banyak sinyal input.

Pada dasarnya, sebuah MUX beroperasi seperti saklar elektronik yang memilih salah satu jalur data sesuai instruksi dari sinyal selektor.

2. IC 74HC151 – 8-to-1 Multiplexer

74HC151 adalah IC multiplexer 8-to-1 yang memiliki:

  • 8 input data: D0 sampai D7
  • 3 input selektor: A, B, C (biasanya ditulis S0, S1, S2)
  • 1 output utama: Y
  • 1 input enable aktif-rendah: E̅ (aktif jika logika 0)

Fungsi kerja:
Output Y akan mengeluarkan nilai dari salah satu input D0–D7, tergantung pada kombinasi logika dari selektor S0–S2 selama E̅ = 0 (aktif).

3. Perluasan Multiplexer 16-to-1

IC 74HC151 hanya memiliki 8 input data, sehingga untuk membuat multiplexer 16-input, diperlukan dua buah IC 74HC151 yang masing-masing menangani 8 input:

  • MUX 1: untuk D0–D7
  • MUX 2: untuk D8–D15

Agar hanya satu MUX aktif dalam satu waktu, digunakan sinyal selektor tambahan (S3), dan dibantu dengan gerbang NOT:

  • S3 → mengaktifkan salah satu MUX (U2)
  • NOT(S3) → mengaktifkan MUX lainnya (U1)

Hasil dari kedua MUX kemudian digabung menggunakan gerbang OR sehingga hanya satu output logika yang dikirim ke output akhir (X), karena hanya satu MUX yang aktif.

4. Tabel Kebenaran dan Seleksi Input

Kombinasi dari 4-bit selektor (S3–S0) akan memilih salah satu dari 16 input D0–D15:

S3

S2 S1 S0

Output

0

000–111

D0–D7

1

000–111

D8–D15

Contoh:

  • S3S2S1S0 = 1001 → artinya pilih D9
  • S3 = 1 → aktifkan MUX2
  • S2S1S0 = 001 → arahkan ke D9 (bit ke-2 di MUX2)

5. Aplikasi Multiplexer

  • Pengalihan saluran data dalam sistem komunikasi digital
  • Seleksi sensor dalam sistem monitoring
  • Pengendali display
  • Rangkaian pemilihan memori dan CPU bus


5. Percobaan[Kembali]


Prinsip Kerja:

1. Tujuan Umum:

  • Menggabungkan dua MUX 8-input menjadi MUX 16-input.
  • Setiap IC 74HC151 menangani 8 dari 16 input.
    • U1 untuk input D0–D7
    • U2 untuk input D8–D15

2. Input Selektor:

  • Selektor S0, S1, S2 digunakan untuk memilih satu dari 8 input pada masing-masing IC.
  • Selektor tambahan S3 digunakan sebagai pengendali aktivasi antara U1 dan U2:
    • Jika S3 = 0 → Aktifkan U1 (D0–D7)
    • Jika S3 = 1 → Aktifkan U2 (D8–D15)
  • Sinyal S3 digunakan langsung ke Enable (pin 6) dari U2, dan dibalik lewat U3 untuk mengaktifkan U1.

3. Mekanisme Pemilihan Input:

  • Hanya satu dari U1 atau U2 yang aktif pada suatu waktu (berdasarkan S3).
  • Data input dipilih berdasarkan kombinasi S0–S2.
  • Output Y dari U1 atau U2 akan masuk ke OR gate (U5-A) dan hasil akhirnya adalah output tunggal X.


Contoh Kerja:
Misalnya:

- S3 = 0 → U1 aktif (D0–D7)
S2 S1 S0 = 101 → memilih D5 (bit ke-6 di U1)
Output dari U1 = D5 → diteruskan ke OR gate → X = D5

- Jika:
S3 = 1 → U2 aktif (D8–D15)
S2 S1 S0 = 011 → memilih D11
Output dari U2 = D11 → diteruskan ke OR gate → X = D11

 

Rangkaian pada gambar adalah implementasi multiplexer 16-input (16-to-1) menggunakan dua buah MUX 8-to-1 (IC 74HC151) yang digabungkan. Selektor S3 menentukan blok MUX aktif, sedangkan S0–S2 memilih input dalam blok tersebut. Output akhir berasal dari OR gate yang menggabungkan output kedua MUX, tetapi hanya satu yang aktif dalam satu waktu. Rangkaian ini banyak digunakan dalam sistem pemilihan data, bus kontrol, dan pengalihan input digital.


6. File Download[Kembali]

Download File Rangkaian [Download]


Komentar

Posting Komentar