9.20

Four-Input Multiplexer

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Pendahuluan

2. Tujuan

3. Alat dan Bahan

4. Dasar Teori

5. Percobaan

   a) Prosedur

   b) Rangkaian simulasi

   c) Video Simulasi

6. Download File

 1. Pendahuluan[kembali]

        Dalam dunia digital dan sistem logika, pengolahan serta pemilihan sinyal menjadi aspek penting dalam desain rangkaian elektronik. Salah satu komponen yang sangat vital dalam hal ini adalah multiplexer, khususnya Four-Input Multiplexer atau MUX 4:1. Komponen ini berfungsi untuk memilih satu dari empat masukan data digital berdasarkan kombinasi dua sinyal selektor, lalu meneruskan sinyal yang dipilih ke output. Dengan kata lain, multiplexer bertindak seperti saklar elektronik yang sangat efisien dan terprogram. Fungsinya yang sederhana namun penting ini membuat multiplexer banyak digunakan dalam berbagai aplikasi seperti komunikasi digital, pengolahan data, dan desain sistem tertanam (embedded systems).

           Pemahaman tentang Four-Input Multiplexer menjadi sangat penting bagi mahasiswa teknik elektro maupun bidang informatika karena merupakan dasar dari sistem logika terkontrol. Dalam praktiknya, multiplexer tidak hanya digunakan untuk pengalihan sinyal, tetapi juga berperan dalam proses pengkodean data, penghematan penggunaan jalur data, dan pembuatan sirkuit logika kompleks yang lebih efisien. Dengan mempelajari cara kerja dan implementasi multiplexer, pelajar dapat mengembangkan kemampuan dalam merancang sistem logika digital yang optimal, yang nantinya sangat berguna dalam dunia industri dan riset teknologi.

 2. Tujuan[kembali]

1.Memahami prinsip kerja dari Four-Input Multiplexer (MUX 4:1) dalam sistem logika digital.

2.Mengetahui cara kerja sinyal selektor dalam memilih salah satu dari empat input untuk diteruskan ke output.

3.Meningkatkan kemampuan dalam merancang dan mengimplementasikan rangkaian multiplexer menggunakan logika dasar.

4.Mengembangkan keterampilan analisis terhadap alur data dan kontrol sinyal dalam sistem digital.

5.Mampu mengaplikasikan multiplexer dalam berbagai sistem seperti komunikasi digital, pemrosesan data, dan kontrol perangkat

 3. Alat dan Bahan[kembali]

GERBANG AND

• Logicstate




Gambar 5 LogicState

DECODER

•  Inverter     

LOGIC PROBE

 4. Dasar Teori[kembali]

Multiplexer empat-masukan dapat dibentuk menggunakan prinsip dasar yang sama seperti pada multiplexer lainnya, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9-20(a). Di sini, empat masukan dipilih secara selektif untuk diteruskan ke output sesuai dengan empat kombinasi kemungkinan dari input seleksi $S_1S_0$. Setiap data masukan dikendalikan dengan kombinasi level input seleksi yang berbeda. Misalnya, $I_0$ dikendalikan dengan $\overline{S_1} \overline{S_0}$ sehingga $I_0$ akan melewati gerbang AND ke output $Z$ hanya ketika $S_1 = 0$ dan $S_0 = 0$. Tabel dalam gambar memberikan output untuk tiga kode seleksi input lainnya.

Sirkuit lain yang memiliki fungsi yang sama dapat dilihat pada Gambar 9-20(b). Pendekatan ini menggunakan buffer tristate untuk memilih salah satu sinyal. Decoder memastikan bahwa hanya satu buffer yang diaktifkan pada satu waktu. $S_1$ dan $S_0$ digunakan untuk menentukan sinyal input mana yang diizinkan melewati buffer dan sampai ke output.

Multiplexer dengan 2, 4, 8, dan 16 input tersedia secara umum dalam keluarga logika TTL dan CMOS. IC dasar ini dapat dikombinasikan untuk membuat multiplexer dengan jumlah input yang lebih besar.

Multiplexer adalah komponen digital yang berfungsi sebagai saklar multi-input yang dapat memilih satu dari beberapa sinyal input untuk diteruskan ke output berdasarkan sinyal kendali. Multiplexer banyak digunakan dalam sistem komunikasi, komputer, dan pengendali digital karena kemampuannya untuk menghemat jalur sinyal dan menyederhanakan desain rangkaian.

Multiplexer empat-masukan (4:1 MUX) memiliki empat jalur input data, dua jalur input seleksi, dan satu output. Input seleksi digunakan untuk menentukan input mana yang akan dilewatkan ke output. Prinsip kerja multiplexer ini didasarkan pada kombinasi logika dari input seleksi yang mengaktifkan satu jalur input tertentu, baik melalui gerbang logika maupun buffer tristate.

Rangkaian ini juga dapat digunakan dalam berbagai aplikasi seperti pengolahan data, pemilihan sinyal dalam sistem transmisi, serta pengendalian jalur data pada prosesor mikro. Dengan perkembangan teknologi, multiplexer hadir dalam berbagai bentuk IC (Integrated Circuit) dalam keluarga TTL dan CMOS, dan dapat digabungkan untuk membentuk multiplexer dengan jumlah input yang lebih besar.

 5. Percobaan[kembali]

    a) Prosedur[kembali]

Gambar FIG 9.20 menunjukkan dua jenis implementasi rangkaian Multiplexer 4-input (4:1 MUX) yang memiliki prinsip kerja serupa namun menggunakan pendekatan berbeda. Bagian pertama (kiri) merupakan rangkaian logika kombinasi yang terdiri dari gerbang NOT, AND, dan OR. Empat buah input data dimasukkan ke dalam empat buah gerbang AND (U1 hingga U4), yang masing-masing dikontrol oleh kombinasi dari dua sinyal selektor yaitu $S_1$ dan $S_0$. Sinyal selektor ini juga diproses menggunakan gerbang NOT (U6, U7, U8) untuk menghasilkan inversinya agar dapat menghasilkan kombinasi logika seleksi yang sesuai. Misalnya, saat $S_1 = 1$ dan $S_0 = 0$, hanya gerbang AND U3 yang aktif sehingga input ketiga $I_2$ diteruskan sebagai output. Output dari keempat AND gate ini dikumpulkan dalam satu gerbang OR (U5), sehingga hanya satu input yang diteruskan ke output pada satu waktu sesuai dengan kombinasi sinyal seleksi.

Sementara itu, bagian kedua (kanan) menggunakan pendekatan dengan buffer tristate 74125 dan sebuah decoder (U10:A) untuk menghasilkan fungsi multiplexer yang sama. Empat input data masing-masing terhubung ke empat buffer tristate (U9:A hingga U9:D). Decoder dua-ke-empat ini menerima dua sinyal seleksi $S_1$ dan $S_0$ sebagai input dan hanya mengaktifkan satu dari empat output-nya dalam kondisi aktif-rendah (low-active) pada satu waktu. Output decoder ini digunakan untuk mengaktifkan pin enable dari buffer tristate. Ketika salah satu buffer diaktifkan, maka hanya data pada buffer tersebut yang diteruskan ke output. Buffer lainnya tetap dalam kondisi impedansi tinggi (tristate), sehingga tidak mengganggu jalur output. Dengan demikian, kedua rangkaian memiliki fungsi utama yang sama, yaitu memilih salah satu dari empat input untuk diteruskan ke output berdasarkan kombinasi sinyal selektor, namun berbeda dari segi implementasi: satu menggunakan rangkaian logika murni dan satu lagi menggunakan buffer dan decoder.

    b) Rangkaian simulasi [kembali]

    c) Video Simulasi [kembali]

 6. Download File[kembali]

      Datasheet Gerbang AND [unduh]

      Datasheet Gerbang NAND [unduh]

      Datasheet Gerbang NOT [unduh]

      Datasheet LOGIC RPOBE [unduh]

      Datasheet LOGIC TOGGLE[unduh]

      Datasheet OR  [unduh]

      RANGKAIAN [unduh]