## PENGIMPLEMENTASIAN TEKNOLOGI PROGRAMMABLE LOGIC DEVICE (PLD) SEBAGAI BINER CODE DECIMAL (BCD) UNTUK SCANNING KEYPAD
Oleh :

## Muhammad Irmansyah
Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang E-mail : kevin_syah@gmail.com

## ABSTRACT
Industrial  of  electronics  developed  in  many  fields  in  the  middle  of  1990s.  Base  on  this situation,  the  manufacturer  produce  the  product  by  increased  the  function,  display,  low cost,  low  power  consumption  and  small  size.  This  kind  of  product  must  be  supported  by complex system, small number of integrated circuit and tiny printed circuit board (PCB). Many integrated technologies such as submicron semiconductor, PCB technology, and the using  of  PCB  surface  maximal.  The  market  situation    push  the  producer  used modern technology in design and testing for example  Programmable Logic Device (PLD). It is the integrated circuit using digital logic which can be changed this function by programming and can be used to industrial application. Programmable Logic Device (PLD) technology can  be  used  to  many  logical  programming  by  using  only  one  IC.  The  application  of  this technology can be found in IC 22V10 with 24 pins. This IC can be applied to replace the function of IC 74299 as encoder decimal to biner to scanning keypad.
Keywords : Programmable  Logic  Device  (PLD),  IC  PAL  22V10,  Biner  Code  Decimal  (BCD), Keypad

## PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Pada  pertengahan  1990,  industri elektronika
sangat mengalami perkembangan dalam personal computer, telepon seluler dan peralatan komunikasi data  dengan  kecepatan  tinggi.  Untuk persaingan  pasar,  produsen  membuat produk  dengan  meningkatkan  fungsi, penampilan,  biaya  rendah,  konsumsi daya yang rendah dan ukuran yang kecil. Untuk memenuhi kebutuhan ini, produsen  menciptakan  sistem  yang komplek dengan pemakain IC yang lebih sedikit dan ukuran PCB yang lebih kecil. Berbagai  teknologi  terpadu  digunakan seperti proses submikron semikonduktor,
teknologi  PCB,  dan  pemaksimalan penggunaan permukaan PCB. Penunjang design  digunakan  oleh  para  designer berupa  electronic  design  automation (EDA) tools dan time to market. Kondisi pasar  ini  membuat  metodologi  modern dalam  design dan  tes  digunakan,  antara lain  Programmable  Logic  Device  (PLD) yang  merupakan  IC  digital  logic  yang bisa dirubah fungsinya melalui pemrograman  dan  seperti  diindustri, akan  dapat  dilihat  bagaimana  mudahnya membuat rangkaian
digital menggunakan PLD. Programmable
Logic  Device  (PLD)  dapat  digunakan untuk logika pemrograman  yang banyak dengan  hanya  menggunakan  satu  IC. Keuntungannya  adalah  kefleksibelannya
dalam  penggunaan  dengan  skedul  yang lebih  ketat,  untuk  penggunaan  pada produk  dengan  volume  yang  kecil  dan untuk  pengaktifan  awal  sebuah  produk meskipun  digunakan  pada  high  volume. PLD  biasa  digunakan  pada  rancangan yang  sederhana  dengan  jumlah  gerbang kurang dari 500 buah.
Piranti  encoder  yang  paling  banyak digunakan  adalah  encoder  desimal  ke biner.  Prinsip  kerja  dari  encoder  adalah mengubah  system  bilangan  decimal menjadi  bilangan  biner.  Contohnya,  jika saluran  bilangan  3  diaktifkan,  maka keluarannya akan muncul 0011.
Keypad  merupakan  susunan  saklar push-button  menurut  baris  dan  kolom. Keypad  3x4  merupakan  modul  keypad yang berukuran 3 kolom x 4 baris,  yang memiliki  12  tombol  dengan  tergantung pada aplikasi. Modul ini dapat difungsikan  sebagai  device  input  dalam aplikasi-aplikasi seperti pengaman digital,  absensi,  pengendali  kecepatan motor,  robotik,  dan  sebagainya.  Keypad digunakan sebagai inputan data berukuran 3x4 atau 3 kolom 4 baris.
Perumusan Masalah 1. Bagaimana mengaplikasikan teknologi Programmable Logic Device  (PLD)  dengan  menggunakan
IC  PAL  22V10  dapat  menjadi alternatif  dalam  merancang  dan membuat suatu rangkaian digital.
2. Bagaimana  menggunakan  IC  PAL 22V10    dapat  diaplikasikan  untuk rangkaian  encoder  desimal  ke  biner sebagai  pengganti  IC  74922  untuk scanning keypad.
Tujuan 1. Mengaplikasikan teknologi Programmable  Logic  Device  (PLD) dengan  menggunakan  IC  PAL  22V10 dapat menjadi alternatif dalam merancang dan membuat suatu rangkaian digital.
2.  Menggunakan  IC  PAL  22V10    dapat diaplikasikan  untuk  rangkaian  encoder desimal  ke  biner  sebagai  pengganti  IC 74922 untuk scanning keypad.

## TINJAUAN PUSTAKA Programmable Logic Device (PLD)
Standard  Logic  Devices  (SLD) merupakan    IC  digital  logic  yang mempunyai disain tetap. Untuk membuat rangkaian menggunakan IC ini, maka IC diletakkan pada protoboard dan menghubungkanya  dengan  kabel  yang sembrawut seperti spageti (gambar 1).
Untuk mengikuti perkembangan ini, perusahaan  elektronika  telah  mendesain dan  membuat  produk  baru.  Untuk memenuhi  tuntutan  ini,  engineers  dan teknisi berusaha untuk membuat penemuan  yang  membantu  mereka membuat prototype rangkaian digital dan mengevaluasi kemajuannya dalam waktu yang  lama.  Salah  satunya  adalah teknologi  Programmable  Logic  Devices (PLD)  yang  merupakan  IC  digital  logic yang  bisa  dirubah  fungsinya  melalui pemrograman.  Pada  gambar  2  akan dapat  dilihat  bagaimana  mudahnya membuat rangkaian digital menggunakan PLD. Untuk lebih menjelaskan
keuntungan  PLD  dapat  dibandingkan perbedaan  antara  membuat  rangkaian dengan  SLD  dan  membuat  rangkaian yang sama dengan menggunakan PLD. Membuat  Rangkaian  Menggunakan SLD
Sebagai  contoh,  gambar  1(b) menggambarkan  aplikasi  dua  gerbang NOT,  empat  gerbang  AND  dan  empat gerbang  OR  yang  terhubung  untuk membuktikan  fungsi  logika  seperti  table kebenaran  pada  gambar  1(a).  Dua gerbang  NOT  dan  empat  gerbang  AND membentuk decoder 1 ke 4.
Decoder  ini  hanya  mempunyai  1 output high berdasarkan nilai biner input
A  dan  B  seperti  tampak  pada  table kebenaran pada gambar 1(b).
a. Jika AB = 00, output gerbang AND
0 akan high dan hubungan yang ada pada  input  gerbang  OR  0  dan  1, maka output Q3, Q2, Q1,Q0 = 0011. Mengacu  pada  baris  kedua  tabel kebenaran pada gambar 1(a)
b. Jika  AB  =  01,  output  AND  gate  1 adalah  high  dan  hubungan  pada input  gerbang  OR  2  dan  2,  maka output Q3, Q2, Q1,Q0 = 1100.
c. Jika AB = 10, output gerbang AND 2 akan high, dan memberikan logika high  pada  input  gerbang  OR  0 sehingga output menjadi  0001.
d. Jika AB = 11, output gerbang AND 3  adalah  high,  dan  memberikan logika high  pada  input  gerbang  OR
2 sehingga output menjadi 0100. Gambar 2.1(c) memperlihatkan
bagaimana  rangkaian  ini  dapat  dibuat pada  protoboard.  Begitu  selesai,  switch harus terhubung ke input dan LCD pada output  sehingga  rangkaian  dapat  test untuk  melihat  logika  table  kebenaran sudah terpenuhi.
Metoda logika standar dengan prototype mempunyai kerugian:
a. Pemotongan  dan  penyusunan  kabel membutuhkan waktu yang banyak
b. Kesalahan pemasangan kabel sangat tinggi sehingga menyebabkan
kerusakan  peralatan  dan  lamanya delay ketika terjadi kesalahan
c. Tingginya  Biaya
d. Jika  IC  yang  dibutuhkan  tidak tersedia, maka delay yang dihasilkan akan lebih lama
e. Untuk memodifikasi dan menambah rangkaian,  kabel  dan  IC  biasanya akan  dilepas  dari  protoboard  dan rancangan  baru  dibuat  mulai dari rancangan awal.
Seperti  halnya  industri,  hal  ini  akan membuat  frustasi  begitu  harus  membuat rangkaian lab experiment dengan tangan dan akan lebih baik menggunakan
alternative baru.

## Gambar 1 Konstruksi rangkaian SLD

## Membuat  rangkaian  menggunakan PLD
Dengan  menggunakan  PC  yang tidak  begitu  mahal,  program  software dan IC PLD, prototype rangkaian digital dapat dibuat dengan mudah. Gambar 2(a) dan  (b)  menunjukkan  tabel  kebenaran dan  rangkaian  aplikasi  yang  sama  dari gambar  2.1,  tapi  untuk  tujuan  ini PLD digunakan  untuk  membuat  rangkaian seperti yang ada pada gambar 2(c).
Single  PLD  terdiri  dari  gerbang logika  dalam  jumlah  yang  banyak, termasuk  device  penghubung  dimana semua  device  ini  berada  dalam  satu  IC. Dengan menggunakan PC, logika program  dapat  dibuat  dengan  HDL menggunakan  text  editor  atau  gambar sederhana  dari  logika  rangkaian  dengan menggunakan  schematic  editor.  HDL atau  schematic  selanjutnya  decompile dengan  program  untuk  membuat  detail dari rangkaian logika yang akan menghasilkan  output  dari rancangan yang  yang  telah  dibuat  pada  HDL  atau program.  Operasi  dari  rangkaian  ini selanjutnya  dapat  disimulasikan  untuk meyakinkan bahwa output sesuai dengan yang diinginkan. Jika simulasi rangkaian telah  sesuai,  maka  desain  selanjutnya
A  dan  B  seperti  tampak  pada  table kebenaran pada gambar 1(b).
a. Jika AB = 00, output gerbang AND
0 akan high dan hubungan yang ada pada  input  gerbang  OR  0  dan  1, maka output Q3, Q2, Q1,Q0 = 0011. Mengacu  pada  baris  kedua  tabel kebenaran pada gambar 1(a)
b. Jika  AB  =  01,  output  AND  gate  1 adalah  high  dan  hubungan  pada input  gerbang  OR  2  dan  2,  maka output Q3, Q2, Q1,Q0 = 1100.
c. Jika AB = 10, output gerbang AND 2 akan high, dan memberikan logika high  pada  input  gerbang  OR  0 sehingga output menjadi  0001.
d. Jika AB = 11, output gerbang AND 3  adalah  high,  dan  memberikan logika high  pada  input  gerbang  OR
2 sehingga output menjadi 0100. Gambar 2.1(c) memperlihatkan
bagaimana  rangkaian  ini  dapat  dibuat pada  protoboard.  Begitu  selesai,  switch harus terhubung ke input dan LCD pada output  sehingga  rangkaian  dapat  test untuk  melihat  logika  table  kebenaran sudah terpenuhi.
Metoda logika standar dengan prototype mempunyai kerugian:
a. Pemotongan  dan  penyusunan  kabel membutuhkan waktu yang banyak
b. Kesalahan pemasangan kabel sangat tinggi sehingga menyebabkan
kerusakan  peralatan  dan  lamanya delay ketika terjadi kesalahan
c. Tingginya  Biaya
d. Jika  IC  yang  dibutuhkan  tidak tersedia, maka delay yang dihasilkan akan lebih lama
e. Untuk memodifikasi dan menambah rangkaian,  kabel  dan  IC  biasanya akan  dilepas  dari  protoboard  dan rancangan  baru  dibuat  mulai dari rancangan awal.
Seperti  halnya  industri,  hal  ini  akan membuat  frustasi  begitu  harus  membuat rangkaian lab experiment dengan tangan dan akan lebih baik menggunakan
alternative baru.

## Gambar 1 Konstruksi rangkaian SLD

## Membuat  rangkaian  menggunakan PLD
Dengan  menggunakan  PC  yang tidak  begitu  mahal,  program  software dan IC PLD, prototype rangkaian digital dapat dibuat dengan mudah. Gambar 2(a) dan  (b)  menunjukkan  tabel  kebenaran dan  rangkaian  aplikasi  yang  sama  dari gambar  2.1,  tapi  untuk  tujuan  ini PLD digunakan  untuk  membuat  rangkaian seperti yang ada pada gambar 2(c).
Single  PLD  terdiri  dari  gerbang logika  dalam  jumlah  yang  banyak, termasuk  device  penghubung  dimana semua  device  ini  berada  dalam  satu  IC. Dengan menggunakan PC, logika program  dapat  dibuat  dengan  HDL menggunakan  text  editor  atau  gambar sederhana  dari  logika  rangkaian  dengan menggunakan  schematic  editor.  HDL atau  schematic  selanjutnya  decompile dengan  program  untuk  membuat  detail dari rangkaian logika yang akan menghasilkan  output  dari rancangan yang  yang  telah  dibuat  pada  HDL  atau program.  Operasi  dari  rangkaian  ini selanjutnya  dapat  disimulasikan  untuk meyakinkan bahwa output sesuai dengan yang diinginkan. Jika simulasi rangkaian telah  sesuai,  maka  desain  selanjutnya
A  dan  B  seperti  tampak  pada  table kebenaran pada gambar 1(b).
a. Jika AB = 00, output gerbang AND
0 akan high dan hubungan yang ada pada  input  gerbang  OR  0  dan  1, maka output Q3, Q2, Q1,Q0 = 0011. Mengacu  pada  baris  kedua  tabel kebenaran pada gambar 1(a)
b. Jika  AB  =  01,  output  AND  gate  1 adalah  high  dan  hubungan  pada input  gerbang  OR  2  dan  2,  maka output Q3, Q2, Q1,Q0 = 1100.
c. Jika AB = 10, output gerbang AND 2 akan high, dan memberikan logika high  pada  input  gerbang  OR  0 sehingga output menjadi  0001.
d. Jika AB = 11, output gerbang AND 3  adalah  high,  dan  memberikan logika high  pada  input  gerbang  OR
2 sehingga output menjadi 0100. Gambar 2.1(c) memperlihatkan
bagaimana  rangkaian  ini  dapat  dibuat pada  protoboard.  Begitu  selesai,  switch harus terhubung ke input dan LCD pada output  sehingga  rangkaian  dapat  test untuk  melihat  logika  table  kebenaran sudah terpenuhi.
Metoda logika standar dengan prototype mempunyai kerugian:
a. Pemotongan  dan  penyusunan  kabel membutuhkan waktu yang banyak
b. Kesalahan pemasangan kabel sangat tinggi sehingga menyebabkan
kerusakan  peralatan  dan  lamanya delay ketika terjadi kesalahan
c. Tingginya  Biaya
d. Jika  IC  yang  dibutuhkan  tidak tersedia, maka delay yang dihasilkan akan lebih lama
e. Untuk memodifikasi dan menambah rangkaian,  kabel  dan  IC  biasanya akan  dilepas  dari  protoboard  dan rancangan  baru  dibuat  mulai dari rancangan awal.
Seperti  halnya  industri,  hal  ini  akan membuat  frustasi  begitu  harus  membuat rangkaian lab experiment dengan tangan dan akan lebih baik menggunakan
alternative baru.

## Gambar 1 Konstruksi rangkaian SLD

## Membuat  rangkaian  menggunakan PLD
Dengan  menggunakan  PC  yang tidak  begitu  mahal,  program  software dan IC PLD, prototype rangkaian digital dapat dibuat dengan mudah. Gambar 2(a) dan  (b)  menunjukkan  tabel  kebenaran dan  rangkaian  aplikasi  yang  sama  dari gambar  2.1,  tapi  untuk  tujuan  ini PLD digunakan  untuk  membuat  rangkaian seperti yang ada pada gambar 2(c).
Single  PLD  terdiri  dari  gerbang logika  dalam  jumlah  yang  banyak, termasuk  device  penghubung  dimana semua  device  ini  berada  dalam  satu  IC. Dengan menggunakan PC, logika program  dapat  dibuat  dengan  HDL menggunakan  text  editor  atau  gambar sederhana  dari  logika  rangkaian  dengan menggunakan  schematic  editor.  HDL atau  schematic  selanjutnya  decompile dengan  program  untuk  membuat  detail dari rangkaian logika yang akan menghasilkan  output  dari rancangan yang  yang  telah  dibuat  pada  HDL  atau program.  Operasi  dari  rangkaian  ini selanjutnya  dapat  disimulasikan  untuk meyakinkan bahwa output sesuai dengan yang diinginkan. Jika simulasi rangkaian telah  sesuai,  maka  desain  selanjutnya
didownload melalui parallel port ke PLD. Switch  dihubungkan  ke  input  dan  LCD ke output untuk mencoba test akhir pada prototype.
Langkah-langkah yang dibutuhkan
membuat  prototype  menggunakan  PLD: Step 1: Buat rangkaian baru menggunakan  schematic  editor  pada software
Step  2:  Compile  rangkaian  menjadi bitstream file(file.jed), ketika file ini diload ke PLD akan
menghasilkan  output  yang  sesuai dengan program diberikan.
Step  3:  Buktikan  operasi  dari  rangkaian
dengan  menggunakan  software fungtional dan timing simulator(NOVA)
Step 4: Download file rangkaian daei PC ke PLD Step  5:  Test  PLD  secara  pisik  dengan mengaktifkan  input  dan  melihat output yang dihasilkan Metode  pembuatan  programmable logic  dengan  prototype  ini  mempunyai keuntungan :
a. Dengan  pengurangan  penggunaan kabel  seminim  mungkin,  prototype dapat dibuat, ditest dan dimodifikasi secepat mungkin
b. Kesalahan  dalam  penggunaan  kabel dapat dihindari
c. Experiment dengan berbagai type IC digital  dapat  dilakukan  tanpa  harus menyimpan type IC yang diperlukan
d. Rancangan  rangkaian  bisa disimpan sebagai file electronic dalam PC dan digunakan lagi begitu diperlukan.
e. Karena PLD dapat digunakan
berulang-ulang,  modifikasi  dapat dilakukan dengan mengubah rangkaian  pada  PC  dengan  mudah dan rancangan baru dapat
didownload lagi ke PLD
f. Project  yang  lebih  besar  dan kompleks  bisa  dibuat  sehingga procedure
manual yang
membosankan menjadi otomatis.
Gambar  2 Konstruksi rangkaian PLD
Salah satu contoh IC yang menggunakan  teknologi  PLD  adalah IC22V10. IC 22V10 terdiri dari 24 Pin.
a. Pin 12 berfungsi sebagai ground
b. Pin  24  berfungsi  sebagai  catu  daya 5 volt.
c. Pin  1  berfungsi  sebagai  clock  atau input
d. Pin  2  sampai  13  (kecuali  pin  12) berfungsi sebagai input saja.
e. Pin  14  sampai  Pin  23  berfungsi sebagai input atau output.

## Gambar 3 Konfigurasi IC PAL 22V10

## Keypad (3x4)
Keypad  merupakan  susunan  saklar push-button  menurut  baris  dan  kolom. Keypad  3x4  merupakan  modul  keypad yang berukuran 3 kolom x 4 baris,  yang memiliki  12  tombol  dengan  tergantung pada aplikasi. Modul ini dapat difungsikan  sebagai  device  input  dalam
didownload melalui parallel port ke PLD. Switch  dihubungkan  ke  input  dan  LCD ke output untuk mencoba test akhir pada prototype.
Langkah-langkah yang dibutuhkan
membuat  prototype  menggunakan  PLD: Step 1: Buat rangkaian baru menggunakan  schematic  editor  pada software
Step  2:  Compile  rangkaian  menjadi bitstream file(file.jed), ketika file
ini diload ke PLD akan
menghasilkan  output  yang  sesuai dengan program diberikan.
Step  3:  Buktikan  operasi  dari  rangkaian
dengan  menggunakan  software fungtional dan timing simulator(NOVA)
Step 4: Download file rangkaian daei PC ke PLD Step  5:  Test  PLD  secara  pisik  dengan mengaktifkan  input  dan  melihat output yang dihasilkan Metode  pembuatan  programmable logic  dengan  prototype  ini  mempunyai keuntungan :
a. Dengan  pengurangan  penggunaan kabel  seminim  mungkin,  prototype dapat dibuat, ditest dan dimodifikasi secepat mungkin
b. Kesalahan  dalam  penggunaan  kabel dapat dihindari
c. Experiment dengan berbagai type IC digital  dapat  dilakukan  tanpa  harus menyimpan type IC yang diperlukan
d. Rancangan  rangkaian  bisa disimpan sebagai file electronic dalam PC dan digunakan lagi begitu diperlukan.
e. Karena PLD dapat digunakan berulang-ulang,  modifikasi  dapat dilakukan dengan mengubah rangkaian  pada  PC  dengan  mudah dan rancangan baru dapat didownload lagi ke PLD f. Project  yang  lebih  besar  dan kompleks  bisa  dibuat  sehingga procedure manual yang
membosankan menjadi otomatis.
Gambar  2 Konstruksi rangkaian PLD
Salah satu contoh IC yang menggunakan  teknologi  PLD  adalah IC22V10. IC 22V10 terdiri dari 24 Pin.
a. Pin 12 berfungsi sebagai ground
b. Pin  24  berfungsi  sebagai  catu  daya 5 volt.
c. Pin  1  berfungsi  sebagai  clock  atau input
d. Pin  2  sampai  13  (kecuali  pin  12) berfungsi sebagai input saja.
e. Pin  14  sampai  Pin  23  berfungsi sebagai input atau output.

## Gambar 3 Konfigurasi IC PAL 22V10

## Keypad (3x4)
Keypad  merupakan  susunan  saklar push-button  menurut  baris  dan  kolom. Keypad  3x4  merupakan  modul  keypad yang berukuran 3 kolom x 4 baris,  yang memiliki  12  tombol  dengan  tergantung pada aplikasi. Modul ini dapat difungsikan  sebagai  device  input  dalam
didownload melalui parallel port ke PLD. Switch  dihubungkan  ke  input  dan  LCD ke output untuk mencoba test akhir pada prototype.
Langkah-langkah yang dibutuhkan
membuat  prototype  menggunakan  PLD: Step 1: Buat rangkaian baru menggunakan  schematic  editor  pada software
Step  2:  Compile  rangkaian  menjadi bitstream file(file.jed), ketika file
ini diload ke PLD akan
menghasilkan  output  yang  sesuai dengan program diberikan.
Step  3:  Buktikan  operasi  dari  rangkaian
dengan  menggunakan  software fungtional dan timing simulator(NOVA)
Step 4: Download file rangkaian daei PC ke PLD Step  5:  Test  PLD  secara  pisik  dengan mengaktifkan  input  dan  melihat output yang dihasilkan Metode  pembuatan  programmable logic  dengan  prototype  ini  mempunyai keuntungan :
a. Dengan  pengurangan  penggunaan kabel  seminim  mungkin,  prototype dapat dibuat, ditest dan dimodifikasi secepat mungkin
b. Kesalahan  dalam  penggunaan  kabel dapat dihindari
c. Experiment dengan berbagai type IC digital  dapat  dilakukan  tanpa  harus menyimpan type IC yang diperlukan
d. Rancangan  rangkaian  bisa disimpan sebagai file electronic dalam PC dan digunakan lagi begitu diperlukan.
e. Karena PLD dapat digunakan berulang-ulang,  modifikasi  dapat dilakukan dengan mengubah rangkaian  pada  PC  dengan  mudah dan rancangan baru dapat didownload lagi ke PLD f. Project  yang  lebih  besar  dan kompleks  bisa  dibuat  sehingga procedure manual yang
membosankan menjadi otomatis.
Gambar  2 Konstruksi rangkaian PLD
Salah satu contoh IC yang menggunakan  teknologi  PLD  adalah IC22V10. IC 22V10 terdiri dari 24 Pin.
a. Pin 12 berfungsi sebagai ground
b. Pin  24  berfungsi  sebagai  catu  daya 5 volt.
c. Pin  1  berfungsi  sebagai  clock  atau input
d. Pin  2  sampai  13  (kecuali  pin  12) berfungsi sebagai input saja.
e. Pin  14  sampai  Pin  23  berfungsi sebagai input atau output.

## Gambar 3 Konfigurasi IC PAL 22V10

## Keypad (3x4)
Keypad  merupakan  susunan  saklar push-button  menurut  baris  dan  kolom. Keypad  3x4  merupakan  modul  keypad yang berukuran 3 kolom x 4 baris,  yang memiliki  12  tombol  dengan  tergantung pada aplikasi. Modul ini dapat difungsikan  sebagai  device  input  dalam
aplikasi-aplikasi seperti pengaman digital,  absensi,  pengendali  kecepatan motor,  robotik,  dan  sebagainya.  Keypad digunakan sebagai inputan data berukuran  3x4  atau  3  kolom  4  baris. Setiap  tombolnya  memiliki  semacam saklar  yang  akan  short  bila  ditekan (bernilai  ‘0’).  Bentuk  dan  susunan keypad dapat dilihat pada gambar .
Gambar 4 Keypad 3 x 4

## Gambar 5 Rangkaian Scanning keypad

## Encoder Desimal ke Biner
Encoder  adalah  suatu  piranti  yang dapat mengubah suatu sistem (contohnya bilangan decimal)  yang  terdapat  pada bagian masukan, menjadi sistem bilangan biner yang terdapat pada bagian keluarannya. Proses pengubahannya
disebut Encoding (penyandian  atau pengkodean).  Pada  bagian  masukan  dari bagian Encoder hanya terdapat satu jalur (tunggal)  yang  aktif,  sedangkan  pada bagian keluarannya, yang aktif lebih dari satu,  tetapi  bagian  keluaran  ini  harus berupa  system  bilangan  biner.  Pada hakekatnya, bagian masukan dari encoder  adalah  sistim  bilangan  yang biasa  digunakan  oleh  manusia  sehari-
hari  (0 ,1,2,…). Sedangkan  pada  bagian keluaran  dari  encoder  biasanya  berupa kode dengan sistem bilangan biner  yang hanya dimengerti oleh mesin digital atau computer.
Piranti  encoder  yang  paling  banyak digunakan  adalah  encoder  desimal  ke biner.  Prinsip  kerja  dari  encoder  adalah mengubah  system  bilangan  decimal menjadi  bilangan  biner.  Contohnya,  jika saluran  bilangan  3  diaktifkan,  maka keluarannya akan muncul 0011.

## METODOLOGI PENELITIAN
Perancangan dan Pembuatan Perangkat  Keras Rangkaian  Encoder Desimal ke Biner untuk Keypad Pada  perancangan  Programmable Logic  Device  (PLD)  berikut  ini  adalah membuat  IC  encoder  desimal  ke  biner sebagai  pengganti  IC  74922 untuk aplikasi scanning keypad dengan menggunakan satu IC PAL22V10.
Gambar 6 Rangkaian Encoder Desimal ke Biner untuk Keypad
Dari  gambar 6 dapat  kita  lihat perancangan perangkat keras dari
encoder  desimal  ke  biner  untuk  aplikasi keypad yang terdiri dari beberapa bagian yaitu:
1. Multivibrator  astabil  yang  berfungsi sebagai pembangkit pulsa/clock untuk mengubah data.
2. Keypad  3  X  4  yang  berfungsi sebagai input desimal.
3. Led yang berfungsi sebagai indikator dari output biner dan pulsa.
4.
Gambar 9 Perangkat Keras Encoder Desimal ke Biner untuk Keypad

## Perancangan dan Pembuatan Perangkat Lunak
Perangkat software yang  dirancang untuk  sistim  ini  adalah  perangkat  lunak untuk  menjalankan  sistim  trainer  secara keseluruhan, software ini  dirancang dengan menggunakan bahasa Warp 4.2.
Software  Encoder  Desimal  ke  Biner untuk Keypad Library ieee; Use ieee.std_logic_1164.all;
Entity keypad is port (clk: in std logic; p: out std;_logoc;
r: in std_logic_vector(3 downto 0); q: buffer std_logic_vector(1 downto 0); d: buffer  std_logic_vector(3 downto 0);
c: buffer std_logic_vector(2 downto 0)); end keypad; architecture behavioral of keypad  is begin
counter: process (clk)
begin
if (clk’event and clk =‘1’)
then
q<= q + 1; end if; end process counter; shift: process (q) begin case q is when “00”= >c<= “110”; when “01” =>c<= “101”;
when “10” =>c<=
“011”; when others=>c<= “111”; end case; end process shift;
baris_kolom: process (r,c) begin if (r=”1110” and c=”110”) then d<=”0001”; else if (r=”1110” and c=”101”) then d<=”0010”; else if (r=”1110” and c=”011”) then d<=”0011”; else if (r=”1101” and c=”110”) then
d<=”0100”; else if (r=”1101” and c=”101”) then d<=”0101”; else if (r=”1101” and c=”011”) then d<=”0110”; else if (r=”1011” and c=”110”) then
d<=”0111”; else if (r=”1011” and c=”101”) then d<=”1000”; else if (r=”1011” and c=”011”) then
encoder  desimal  ke  biner  untuk  aplikasi keypad yang terdiri dari beberapa bagian yaitu:
1. Multivibrator  astabil  yang  berfungsi sebagai pembangkit pulsa/clock untuk mengubah data.
2. Keypad  3  X  4  yang  berfungsi sebagai input desimal.
3. Led yang berfungsi sebagai indikator dari output biner dan pulsa.
4.
Gambar 9 Perangkat Keras Encoder Desimal ke Biner untuk Keypad

## Perancangan dan Pembuatan Perangkat Lunak
Perangkat software yang  dirancang untuk  sistim  ini  adalah  perangkat  lunak untuk  menjalankan  sistim  trainer  secara keseluruhan, software ini  dirancang dengan menggunakan bahasa Warp 4.2.
Software  Encoder  Desimal  ke  Biner untuk Keypad Library ieee; Use ieee.std_logic_1164.all;
Entity keypad is port (clk: in std logic; p: out std;_logoc;
r: in std_logic_vector(3 downto 0); q: buffer std_logic_vector(1 downto 0); d: buffer  std_logic_vector(3 downto 0);
c: buffer std_logic_vector(2 downto 0)); end keypad; architecture behavioral of keypad  is begin
counter: process (clk)
begin
if (clk’event and clk =‘1’)
then
q<= q + 1; end if; end process counter; shift: process (q) begin case q is when “00”= >c<= “110”; when “01” =>c<= “101”;
when “10” =>c<=
“011”; when others=>c<= “111”; end case; end process shift;
baris_kolom: process (r,c) begin if (r=”1110” and c=”110”) then d<=”0001”; else if (r=”1110” and c=”101”) then d<=”0010”; else if (r=”1110” and c=”011”) then d<=”0011”; else if (r=”1101” and c=”110”) then
d<=”0100”; else if (r=”1101” and c=”101”) then d<=”0101”; else if (r=”1101” and c=”011”) then d<=”0110”; else if (r=”1011” and c=”110”) then
d<=”0111”; else if (r=”1011” and c=”101”) then d<=”1000”; else if (r=”1011” and c=”011”) then
encoder  desimal  ke  biner  untuk  aplikasi keypad yang terdiri dari beberapa bagian yaitu:
1. Multivibrator  astabil  yang  berfungsi sebagai pembangkit pulsa/clock untuk mengubah data.
2. Keypad  3  X  4  yang  berfungsi sebagai input desimal.
3. Led yang berfungsi sebagai indikator dari output biner dan pulsa.
4.
Gambar 9 Perangkat Keras Encoder Desimal ke Biner untuk Keypad

## Perancangan dan Pembuatan Perangkat Lunak
Perangkat software yang  dirancang untuk  sistim  ini  adalah  perangkat  lunak untuk  menjalankan  sistim  trainer  secara keseluruhan, software ini  dirancang dengan menggunakan bahasa Warp 4.2.
Software  Encoder  Desimal  ke  Biner untuk Keypad Library ieee; Use ieee.std_logic_1164.all;
Entity keypad is port (clk: in std logic; p: out std;_logoc;
r: in std_logic_vector(3 downto 0); q: buffer std_logic_vector(1 downto 0); d: buffer  std_logic_vector(3 downto 0);
c: buffer std_logic_vector(2 downto 0)); end keypad; architecture behavioral of keypad  is begin
counter: process (clk)
begin
if (clk’event and clk =‘1’)
then
q<= q + 1; end if; end process counter; shift: process (q) begin case q is when “00”= >c<= “110”; when “01” =>c<= “101”;
when “10” =>c<=
“011”; when others=>c<= “111”; end case; end process shift;
baris_kolom: process (r,c) begin if (r=”1110” and c=”110”) then d<=”0001”; else if (r=”1110” and c=”101”) then d<=”0010”; else if (r=”1110” and c=”011”) then d<=”0011”; else if (r=”1101” and c=”110”) then
d<=”0100”; else if (r=”1101” and c=”101”) then d<=”0101”; else if (r=”1101” and c=”011”) then d<=”0110”; else if (r=”1011” and c=”110”) then
d<=”0111”; else
if (r=”1011” and c=”101”) then d<=”1000”; else if (r=”1011” and c=”011”) then
d<=”1001”; else if (r=”0111” and c=”110”) then
d<=”1010”; else if (r=”0111” and c=”101”) then d<=”0000”; else if (r=”0111” and c=”011”) then
d<=”1011”; else d<=”0000”;
end if; end process baris_kolom; end behavioral;
Hasil dan Pembahasan Hasil Pengujian dan Simulasi Encoder Desimal ke Biner untuk Keypad
Tabel 1 Hasil pengujian encoder desimal

## ke biner untuk keypad
Tombol (desimal) Kolom Baris D3 D2 D1 D0 P
0 1 3 0 0 0 0 pulse 1 0 0 0 0 0 1 pulse 2 1 0 0 0 1 0 pulse
3 2 0 0 0 1 1 pulse
4 0 1 0 1 0 0 pulse
5 1 1 0 1 0 1 pulse 6 2 1 0 1 1 0 pulse 7 0 2 0 1 1 1 pulse
8 1 2 1 0 0 0 pulse
9 2 2 1 0 0 1 pulse * 0 3 1 0 1 0 pulse # 2 3 1 0 1 1 pulse
Gambar 10 (a) Tampilan Simulasi Nova
Gambar 10(b) Hasil simulasi encoder desimal ke biner untuk keypad Baris
Gambar 10(c) Hasil simulasi encoder desimal ke biner untuk keypad Baris1
Gambar 10(d) Hasil simulasi encoder desimal ke biner untuk keypad Baris2
Gambar 10(e) Hasil simulasi encoder desimal ke biner untuk keypad Baris3
Analisa Encoder  Desimal  ke  Biner untuk Keypad
Gambar 11 Scanning keypad
Keypad  merupakan  perangkat input  berupa  saklar  pushbutton  yang terdiri  dari  susunan  baris(R)  dan  kolom (C).  Bentuk  dan  susunan  keypad  dapat dilihat  pada  gambar  4.3.  Agar  IC PAL22V10  mendeteksi  baris  dan  kolom mana yang terhubung maka beberapa pin difungsikan sebagai output dan beberapa lagi sebagai input. Hubungan pin keypad dengan IC PAL22V10 yaitu R0-R3 yang difungsikan  sebagai  input,  sedangkan C0-C2  difungsikan  sebagai  output.
Untuk  mengetahui  saklar  mana  yang ditekan  maka  akan  terjadi  proses penscanningan dan pengecekan baris dan kolom.  Misalnya,  jika  saklar  angka  1 yang ditekan, maka baris 0 dan kolom 0 akan terhubung singkat (dengan kata lain R0 dengan C0 akan terhubung singkat). Proses penscanningan : Pada kondisi awal semua output (kolom) berlogika 1 (C0, C1, C2) berlogika 1 dan semua input (baris) berlogika 1 (R0, R1,
R2,  R3  berlogika  1).  Langkah  pertama scanning  dilakukan  pada  output  yaitu dengan  mengirimkan  logika  0  pada kolom  0  (C0)  dan  pada  kolom  lainnya berlogika  1  (C1=1  dan  C2=1).  Setelah itu keypad  akan  membaca  input.  Jika semua  input  tetap  berlogika  1  berarti tidak  ada  tombol  yang  ditekan.  Tetapi jika ada tombol yang ditekan maka salah satu  data  input  akan  berubah  menjadi  0.
Contoh, pada kolom 0 terdapat tombol 1, 4,  7  dan  *.  Kemudian  kita  melakukan penekanan  pada    tombol  4  maka  data input akan berubah menjadi R0= 1, R1= 0, R2= 1, R3= 1. Proses seperti ini akan berlanjut  untuk  proses  penscanningan keypad selanjutnya. Untuk lebih jelasnya proses  penscanningan  keypad  dapat  kita ihat pada tabel 4.2.
Tabel 2 Logika input dan output untuk masing-masing penekanan tombol
keypad Tombo l Kolom (output) Baris (input) Output Biner C0 C1 C2 R0 R1 R2 R3 D3 D2 D1 D0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 2 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 3 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 4 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 5 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 6 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 7 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 8 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 9 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 * 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 # 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 1
Kesimpulan 1.  Teknologi Programmable Logic Device  (PLD)  dengan  menggunakan  IC PAL  22V10  dapat  menjadi  alternatif dalam  merancang  dan  membuat  suatu rangkaian digital.
2.  IC  PAL  22V10    dapat  diaplikasikan untuk  rangkaian  encoder  desimal  ke biner sebagai pengganti IC 74922. 3.  IC  PAL  22V10    dapat  diaplikasikan untuk  rangkaian  encoder  desimal  ke biner untuk scanning keypad.

## DAFTAR PUSTAKA
Irmansyah,M,
2008
Programmable  Logic  Device  (PLD) Trainer,  Penelitian  DIPA  Politeknik Negeri Padang Irmansyah,M, 2010 Rancang Bangun  Sistim Digital  Sebagai  Kunci Password Dengan Mengintegrasikan
Teknologi  Programmable  Logic  Device (PLD)  dan  Teknologi  Mikrokontroller MCS-51, Penelitian  DIPA  Politeknik Negeri Padang Irmansyah,M,2009,”Gerbang Logika  Berbasis  Programable  Logic Device (PLD)”,Jurnal , Politeknik Negeri Padang Irmansyah,M,2009,”Multiplexer Berbasis  Programable  Logic  Device (PLD), Jurnal, Politeknik Negeri Padang
Irmansyah,M,2010,”Dekoder Biner  ke  Desimal  Berbasis  Programable Logic  Device  (PLD),  Jurnal,  Politeknik Negeri Padang
Kevin Sk ahill, 1997, “VHDL for Programable,Addison Wesley
Neil  H.E  Weste,2005,”CMOS VLSI Design”, Addison Wesley Nigel P,Cook,2004,”Practical
Digital Electronics”,Prentice Hall Setiawan,Rahmat,2009,”Panduan Paktikum PLD”,Surabaya Stephen  Brown,2000,Digital  Logic Of Fundamentals With VHDL
Design”,Mcgraw -Hill

## HALAMAN INI SENGAJA DIKOSONGKAN