შიფრატორის დეკოდერის მუშაობის პრინციპი. შიფრატორი

10.09.2021

ენკოდერი არის კომბინირებული მოწყობილობა, რომელიც ასრულებს დეკოდერის საპირისპირო ფუნქციებს. როდესაც სიგნალი გამოიყენება მის ერთ-ერთ შეყვანაზე (უნიტარული კოდი), გამოსავალზე უნდა წარმოიქმნას შესაბამისი ორობითი კოდი.

თუ ენკოდერის შეყვანის რაოდენობა არის 2n, მაშინ გამომავალი რაოდენობა აშკარად არის

უნდა იყოს n-ის ტოლი, ე.ი. ორობითი კოდის ბიტების რაოდენობა, რომლებსაც შეუძლიათ 2n სიტუაციის კოდირება.

ილუსტრირებით ენკოდერის წრედის სინთეზი n=3-ით. სიმართლის ცხრილს აქვს ცხრილში ნაჩვენები ფორმა. 2.

ენკოდერის მოქმედება აღწერილია სამი ფუნქციით y3, y2, y1, რომელთაგან თითოეული უდრის ერთს ოთხ კომპლექტში (კომპლექტის ნომერი შეესაბამება შეყვანის რიცხვს). გამომავალი ფუნქციების DNF CV უდრის:

სამი ფუნქცია განხორციელებულია სამი დისჯუნქტორის მიერ (ნახ. 11), რომელთა გამომავლები წარმოქმნის სამ ბიტიან ორობით კოდს.

ამ შემთხვევაში არგუმენტი x0 არ შედის არცერთში ლოგიკური ფუნქციებიდა x0 ავტობუსი რჩება გამოუყენებელი. მართლაც, შეყვანის სიგნალი x0 უნდა შეესაბამებოდეს კოდს "000", რომელიც კვლავ იქნება კოდირების გამოსავალზე, თუ ყველა სხვა არგუმენტი ნულის ტოლია.

ბრინჯი. 11.

შიფრატორის სტრუქტურა

გამოსავალზე ბუნებრივი ორობითი კოდის მისაღებად ენკოდერის აგებისას მხედველობაში მიიღება, რომ კენტ ათწილად ციფრებს 1, 3, 5, 7,... აქვს ასეთი კოდის ყველაზე ნაკლებად მნიშვნელოვანი ციფრი, ე.ი. ყველაზე ნაკლებად მნიშვნელოვანი ბიტის გამომავალი უნდა იყოს 1, თუ ის არის შეყვანის No1 ან შესვლის No3 და ა.შ. ამიტომ, შესასვლელები ქვეშ მითითებული ნომრები OR ელემენტის მეშვეობით ისინი დაკავშირებულია დაბალი რიგის ბიტის გამოსავალთან. ათობითი ციფრებს 2, 3, 6, 7,… აქვს ერთეული ბინარული კოდის მეორე ციფრში; ამ რიცხვებით შეყვანები უნდა იყოს დაკავშირებული OR ელემენტის მეშვეობით ენკოდერის გამოსავალთან, რომელზეც დაყენებულია კოდის მეორე ციფრი. ანალოგიურად, შეყვანები 4, 5, 6, 7,... OR ელემენტის მეშვეობით უნდა იყოს დაკავშირებული გამოსავალთან, რომელზეც დაყენებულია მესამე ბიტი, რადგან მათ კოდებს აქვთ ერთი ამ ბიტში და ა.შ.

კოდირების სქემა, რომელიც აგებულია მითითებული პრინციპის შესაბამისად, ნაჩვენებია ნახ. 12, ა, ა ჩვეულებრივი გამოსახულება- ნახ. 12, b, სადაც E არის ოპერაციის ნებართვის შეყვანა, და E0 არის გამომავალი, ლოგიკური 0, რომელიც მიუთითებს, რომ არც ერთი ინფორმაციის შეყვანა არ არის აღგზნებული.

ენკოდერების ბიტის სიმძლავრის (კასკადური) გასაფართოებლად, შემდგომი ენკოდერის E შეყვანა უკავშირდება წინას გამომავალ E0-ს. თუ წინა ენკოდერის ინფორმაციის შეყვანა არ არის აღგზნებული (E0=0), მაშინ შემდგომი ენკოდერი იღებს ნებართვას მუშაობისთვის.

ბრინჯი. 12. კოდირების წრე (a) და ჩვეულებრივი გამოსახულება (b)

შიფრატორების გამოყენება

შიფრატორის ორგანიზება შესაძლებელია არა მხოლოდ იმისთვის, რომ წარმოადგინოს (დაშიფვრა) ათობითი რიცხვი ბინარულ კოდში, არამედ გამოსცეს კონკრეტული კოდი (მისი მნიშვნელობა წინასწარ არის შერჩეული), მაგალითად, როდესაც დააჭირეთ ღილაკს შესაბამისი სიმბოლოთი. როდესაც ეს კოდი გამოჩნდება, სისტემას ეცნობება კლავიატურის კონკრეტული ღილაკის დაჭერის შესახებ.

შიფრატორები გამოიყენება მოწყობილობებში, რომლებიც გარდაქმნიან ერთი ტიპის კოდს მეორეში. ამ შემთხვევაში, კომბინაცია პირველად გაშიფრულია წყარო კოდი, რის შედეგადაც დეკოდერის შესაბამის გამომავალზე ჩნდება ლოგიკური 1, შეყვანის კოდის ეს ჩვენება, რომლის მნიშვნელობა განისაზღვრება დეკოდერის აღგზნებული გამომავალი რაოდენობით, მიეწოდება შიგთავსში ორგანიზებულ ენკოდერს. ისე, რომ თითოეული შეყვანის კოდი იწვევს მოცემული გამომავალი კოდის გამოჩენას.

შიფრატორები გამოიყენება პირველადი ინფორმაციის შეყვანის მოწყობილობების - კლავიატურების შესაქმნელად. ამისათვის აუცილებელია კლავიატურის ღილაკების გამოყენებით ერთიანი შეყვანის კოდის სიგნალის აქტიური დონეების გენერირება. ანალოგიურად, შესაძლებელია ინფორმაციის გამომავალი მოწყობილობების დანერგვა დეკოდერების გამოყენებით, მაგალითად, ინდიკატორების ან აქტივატორების გამოყენებით.

ნახ. სურათი 13 გვიჩვენებს ხაზოვანი და აგების მაგალითს მატრიცული კლავიატურებიშესაბამისად 8 და 64 გასაღებისთვის.


ბრინჯი. 13.

ნახ. 13, და შეყვანის ლოგიკური ნული იქმნება შესაბამისი ღილაკის დაჭერით და შეყვანის მიკროსქემის დახურვით საერთო მავთულის ნულოვან პოტენციალზე. ღილაკებზე მოქმედების არარსებობის შემთხვევაში, შიფრატორის შეყვანის პოტენციალი R1...R8 რეზისტორების მეშვეობით იწევს მიწოდების ძაბვამდე, ე.ი. აქვს ლოგიკური ერთეულების პასიური დონეები. დაჭერილი ღილაკის ნომრის შესაბამისი ორობითი კოდი შიფრატორის გამოსასვლელიდან შედის საზომი მოწყობილობის წრედის ციფრულ ნაწილში შემდგომი დამუშავებისთვის. ნიშანი იმისა, რომ მინიმუმ ერთი ღილაკი დაჭერილია არის სიგნალის "ღილაკზე დაჭერის" აქტიური დონე, რომელიც გენერირებულია კოდირების ჩიპის G pin-ით. ეს სიგნალი შეიძლება იყოს ბრძანება ციფრულ მოწყობილობაზე, რომელსაც კლავიატურა უკავშირდება დაჭერილი ღილაკის კოდის წაკითხვის დასაწყებად. ასეთი სიგნალი შეიძლება მიეწოდოს, მაგალითად, მიკროპროცესორული სისტემის შეფერხების ხაზს.

ხაზოვან კლავიატურებს აქვთ შეზღუდვები ღილაკების რაოდენობაზე, რომელიც განისაზღვრება ენკოდერის ბიტის სიღრმით. ვინაიდან ბევრ თანამედროვე საზომ მოწყობილობას აქვს ფართო ფუნქციონირება და შეიძლება საჭირო გახდეს დიდი რაოდენობითმმართველი ორგანოები, ხაზოვანი ორგანიზაცია ამ შემთხვევაში შეიძლება არ იყოს საკმარისი. როდესაც საჭიროა კლავიატურების შექმნა დიდი რაოდენობით ღილაკებით, მატრიცული ორგანიზაცია ოპტიმალურია სტრუქტურულად და მიკროსქემით, რომლის მაგალითი ნაჩვენებია ნახ. 13, ბ. ამ სქემაში ღილაკები SA1...SA64 დამონტაჟებულია მართკუთხა მატრიცის მწკრივებისა და სვეტების კვეთაზე 8x8 ზომებით. ღილაკების გამოკითხვა ხდება მათი მატრიცის სკანირებით. ციფრული მოწყობილობა აწარმოებს ორობით კოდს, რომელიც გარდაიქმნება DD2 დეკოდერით (დიაგრამაზე დეკოდერი ნაჩვენებია სარკისებურად, ანუ მისი შეყვანა UGO-ში ნაჩვენებია მარჯვნივ და გამომავალი მარცხნივ) ერთეულ ინვერსიულ კოდად. , რის შედეგადაც შერჩეული მატრიცის სვეტი იძენს ლოგიკურ ნულოვანი დონის პოტენციალს . ეს უდრის ნახ. 10, ა. შემდეგ, თუ არჩეულ სვეტში დააჭირეთ ღილაკს, მისი ორობითი კოდი წარმოიქმნება ენკოდერის DD1 გამოსავალზე და ასევე გააქტიურდება სიგნალი "ღილაკზე დაჭერა". წინააღმდეგ შემთხვევაში, "ღილაკზე დაჭერილი" სიგნალი იქნება პასიურ დონეზე. გარკვეული პერიოდულობით ციფრული მოწყობილობა ცვლის გააქტიურებული მატრიცის სვეტის ორობით კოდს, რის შედეგადაც ყველა სვეტი ციკლურად გამოიკითხება. ამრიგად, გააქტიურებული სვეტის ორობითი კოდი იქნება გამოსავალი ციფრული მოწყობილობა, რომელსაც ეს კლავიატურა უკავშირდება და სვეტში ღილაკის ნომრის კოდი არის შეყვანილი. ამ ორგანიზაციასთან ერთად, ციფრულ მოწყობილობას მოეთხოვება კლავიატურაზე მუდმივი გამოკითხვა, სვეტის ორობითი კოდის გენერირება სვეტის დეკოდერში. ხშირად ასეთი ციფრული მოწყობილობა არის მიკროპროცესორული სისტემა. მასზე მატრიცის სვეტის კოდების მუდმივად გენერირებისა და მონაცვლეობის ამოცანის მინიჭება იწვევს მის გადატვირთვას ამ პროცესით, რაც ამცირებს სისტემის მუშაობას. ამიტომ, მიკროპროცესორული სისტემის განტვირთვისთვის კლავიატურის წრეში გამოიყენება მოწყობილობა, რომელიც ავტონომიურად წარმოქმნის და ცვლის მატრიცის სვეტების კოდებს. ასეთი მოწყობილობაა DD3 მრიცხველი, რომლის შეყვანები მიეწოდება იმპულსების თანმიმდევრობით GN პულსის გენერატორიდან. დიაგრამაზე მრიცხველის კავშირი დეკოდერის შეყვანებთან ნაჩვენებია წერტილოვანი ხაზებით. ზოგად შემთხვევაში, მრიცხველი თავის გამოსავალზე წარმოქმნის ორობით კოდს მის შეყვანამდე მისული იმპულსების რაოდენობისთვის. ამრიგად, მრიცხველის გამომავალი კოდი მუდმივად გაიზრდება ერთით, რაც გამოიწვევს მატრიცაში მიმდებარე სვეტების გააქტიურებას. იგივე კოდი შევა ციფრულ მოწყობილობაში, როგორც შეყვანის კოდი მატრიცის აქტიური სვეტის ნომრის დასადგენად. ნიშანი იმისა, რომ მინიმუმ ერთი ღილაკი დაჭერილია, იქნება აქტიური სიგნალის დონის „ღილაკზე დაჭერილი“ გამომავალი არსებობა, რაც ციფრული მოწყობილობისთვის არის ბრძანება, წაიკითხოს სვეტის ნომრების კოდები და სვეტში დაჭერილი ღილაკი.

პრიორიტეტული შიფრატორები

ჩვეულებრივი შიფრატორების გარდა, არსებობს პრიორიტეტული შიფრატორებიც. ასეთი შიფრატორები ასრულებენ უფრო რთულ ოპერაციას. კომპიუტერებისა და სხვა მოწყობილობების მუშაობისას ხშირად წყდება მომსახურების პრიორიტეტული კანდიდატის განსაზღვრის პრობლემა. რამდენიმე კონკურენტი წარადგენს სერვისის მოთხოვნას, რომელიც არ შეიძლება ერთდროულად დაკმაყოფილდეს. თქვენ უნდა აირჩიოთ, ვინ მიიღებს პრიორიტეტულ მომსახურებას. ამოცანის უმარტივესი ვერსია არის თითოეული მოთხოვნის წყაროსთვის ფიქსირებული პრიორიტეტის მინიჭება. მაგალითად, რვა მოთხოვნის ჯგუფი R7,…, R0 (R - ინგლისური მოთხოვნა - მოთხოვნა) იქმნება ისე, რომ უმაღლესი პრიორიტეტი მცირდება რიცხვიდან რიცხვამდე. ყველაზე დაბალი პრიორიტეტი არის ნულოვანი წყარო - ის მოემსახურება მხოლოდ ყველა სხვა მოთხოვნის არარსებობის შემთხვევაში. თუ ერთდროულად რამდენიმე მოთხოვნაა, ყველაზე მეტი რაოდენობის მოთხოვნა ემსახურება.

პრიორიტეტული შიფრატორი გამოსცემს უმაღლესი მოთხოვნის ორობით რიცხვს. მხოლოდ ერთი ორიენტირებული შეყვანით, პრიორიტეტული ენკოდერი მუშაობს ისევე, როგორც ორობითი ენკოდერი. ამიტომ, IC სერიებში, ორობითი შიფრატორი, როგორც დამოუკიდებელი ელემენტი, შეიძლება არ იყოს. მისი მუშაობის რეჟიმი არის პრიორიტეტული ენკოდერის განსაკუთრებული შემთხვევა.

შიფრატორი გარდაქმნის ათობითი რიცხვებს ორობითი სისტემაგაანგარიშება. ნახაზი 9.9 გვიჩვენებს კონვერტაციის შიფრატორის სიმბოლურ სურათს ათობითი რიცხვები 0, 1, 2, … , 9 კოდის გამოსატანად 8421 და მისი სიმართლის ცხრილი. სიმბოლო CDჩამოყალიბებულია ინგლისური სიტყვის ასოებიდან კოდირებელი. ნაჩვენებია მარცხნივ 10 ენკოდერის შეყვანა, მარჯვნივ – ენკოდერის გამომავალი; რიცხვები 1,2,4,8 მიუთითებს კოდირების ორობითი ოთხნიშნა წონით კოეფიციენტებზე.

სიმართლის ცხრილიდან ჩანს, რომ გამოსავალი x 1 შეესაბამება ჟურნალს. 1 , თუ y 1, y 3, y 5, y 7, y 9 შეყვანის ერთ-ერთ ცვლადს ასევე აქვს ჟურნალი. 1 . აქედან გამომდინარე, შეგვიძლია შევადგინოთ ლოგიკური ოპერაცია x 1 =y 1 y 3 y 5 y 7 y 9 . დარჩენილი შედეგებისთვის შეგიძლიათ შექმნათ ლოგიკური ოპერაციები: x 2 =y 2 y 3 y 6 y 7, x 4 =y 4 y 5 y 6 y 7, x 8 =y 8 y 9.

სურ.9.9. შიფრატორის სიმბოლური გამოსახულება და მისი სიმართლის ცხრილი

მიღებული ლოგიკური ოპერაციების გამოყენებით შესაძლებელია ლოგიკურ ელემენტებზე აგებული ლოგიკური შიფრატორის სქემის დანერგვა. ან, ნაჩვენებია ნახ. 9.10. შიფრატორები გამოიყენება ინფორმაციის შეყვანის მოწყობილობებში ციფრული სისტემებიკლავიატურიდან.

სურ.9.10. კოდირების ლოგიკური წრე

სისტემების დაპროექტებისას დისტანციური მართვა, განსაკუთრებით ახალბედა რადიომოყვარულებს შორის, ხშირად ჩნდება კითხვა: საკონტროლო ინფორმაციის კოდირების რომელი მეთოდი აირჩიოს? ინფორმაციის კოდირების ყველაზე გავრცელებული მეთოდები: რიცხვი-პულსი და სიხშირე-პულსი. პირველ შემთხვევაში, ბრძანება გადაიცემა გარკვეული რაოდენობის იმპულსებით, რომლებიც "დამუშავებულია" დეკოდერის მიერ და ნაწილდება აქტივატორების არხებს შორის. როგორც წესი, ასეთი კოდირების სისტემები შესრულებულია მთლიანად მიკროსქემებზე. ისინი მრავალგუნდიანი არიან (4-დან 16 გუნდამდე). დამწყები რადიომოყვარულისთვის რთულია ასეთი აღჭურვილობის დაყენება. და რაც მთავარია, 27-30 MHz დიაპაზონის თანამედროვე გაჯერებით, მოწყობილობა ხდება იმუნური ჩარევის მიმართ, განსაკუთრებით თუ ის აწყობილია CMOS ტექნოლოგიის გამოყენებით.

იმპულსური სიხშირის კოდირების მეთოდით, თითოეული ბრძანება გადაეცემა გარკვეულ სიხშირეებზე, რომლებიც განსხვავდება ერთმანეთისგან. პულსის სიხშირის კოდირებით, მოწყობილობა უფრო მდგრადია ჩარევის მიმართ. აღჭურვილობის მთავარი მინუსი არის ბრძანებების შეზღუდული რაოდენობა დეკოდერის სირთულის გამო. დეკოდერი იყენებს LC ფილტრებს. შეუძლებელია ამ ფილტრების დამზადება და კონფიგურაცია გარკვეული უნარებისა და აღჭურვილობის გარეშე, რაც ართულებს დიზაინს.

მე ვთავაზობ მკითხველს მარტივი დისტანციური მართვის მოწყობილობას. იგი აგებულია იმპულსური სიხშირის კოდირების პრინციპზე და აწყობილია მიკროსქემებზე. გამორჩეული თვისებებიარის მისი ხმაურის იმუნიტეტი და დეკოდერში LC ფილტრების არარსებობა, რაც აადვილებს აღჭურვილობის დაყენებას.

ენკოდერი (ნახ. 1) აწყობილია K555 სერიის ოთხ მიკროსქემზე. DD1 ჩიპი შეიცავს 1 MHz სიხშირის მთავარ ოსცილატორს, სტაბილიზებულს კვარცის რეზონატორი ZQ1. სიხშირის გამყოფები აწყობილია მიკროსქემებზე DD2, DD3, DD4. მიკროსქემების არასტანდარტული ჩართვა შეირჩა ინსტალაციის სიმარტივისთვის და არ იწვევს რაიმე ფუნქციურ ცვლილებებს. იმპულსები 1 MHz გამეორების სიხშირით მიეწოდება მრიცხველი DD2-ის C2 შესასვლელს (პინი 1).

მრიცხველი მოქმედებს როგორც სიხშირის გამყოფი 16-ზე. სიგნალი 62500 ჰც სიხშირით ჩნდება DD2-ის მე-12 პინზე, რომელიც იგზავნება მრიცხველებზე DD3 და DD4. DD3-ის მე-12 პინზე ჩნდება იმპულსები 3906,25 ჰც სიხშირით, რომლებიც ქმნიან ბრძანებას 5. DD4-ის 9, 8, 11, 12 ქინძისთავებზე, 1953.125 Hz, 976.5525 Hz, 976.5525 Hz, 488.28125 ბრძანებები და შესაბამისად ჩნდება 3 Hz. , 4, 1, 2, რომლებიც მიეწოდება S1...S4 გადამრთველების მეშვეობით გადამცემის მოდულატორს ერთ-ერთი ღილაკის დაჭერისას. დეპრესიულ მდგომარეობაში ბრძანება 5 ეგზავნება მოდულატორს, რომელიც არ ატარებს ინფორმაციას, ე.წ. გადატვირთვის ბრძანება.

DA1 სტაბილიზატორი გამოიყენება მიკროსქემის გასაძლიერებლად, ვინაიდან გადამცემი ჩვეულებრივ იკვებება +9...12 ვ ძაბვით. LED n1 ემსახურება როგორც მიკროსქემის ჩართვის მაჩვენებელი. დიოდი VD1 იცავს წრეს მიწოდების ძაბვის საპირისპირო პოლარობისგან, C2, C3 არის ხმაურის დამცავი კონდენსატორები.

დეტალები.

რეზისტორები ტიპის MLT-0.125, MLT-0.25. KM ტიპის, K555 მიკროსქემების კონდენსატორები შეიძლება შეიცვალოს K155 მიკროსქემებით, მაგრამ მიკროსქემის მიმდინარე მოხმარება იზრდება. წრე აწყობილია PCB დაფაზე, რომლის ზომებია 75x60 მმ. სურათი 2 გვიჩვენებს PCBშიფრატორი.

დაყენება.უფლება აწყობილი წრეარ საჭიროებს კორექტირებას. სცილოსკოპისა და სიხშირის მრიცხველის გამოყენებით, შეამოწმეთ სიგნალების არსებობა საკონტროლო წერტილებისქემები (ნახ. 1): pin 12 DD2, pin 12 DD3, pin 9, 8, 11, 12 DD4. რეზისტორები R1, R3 განსაზღვრავენ მთავარი ოსცილატორის სტაბილურ მუშაობას. ეს დამოკიდებულია კვარცის რეზონატორის ტიპზე.

დეკოდერი (ნახ. 3) აწყობილია ოთხ K555 ტიპის მიკროსქემზე და ოთხ ტრანზისტორზე VT1 - VT4. მოწყობილობას აქვს ოთხი იდენტური არხი. მოდით შევხედოთ ერთ-ერთი მათგანის მუშაობას. DD1.1 ელემენტი შეიცავს პულსის ფორმირებას, რომელიც წარმოიქმნება შეყვანის პულსის წინა კიდეზე. შედარების ერთეული აწყობილია ელემენტზე DD2.1. შეყვანის პულსი მიეწოდება DD1 მიკროსქემის B1 შესავალს (პინი 10) და DD2.1 ელემენტის 12 ქინძისთავს. მონოსტაბილური DD1.1 შეყვანის პულსის წინა კიდის გასწვრივ წარმოიქმნება პულსი, რომლის ხანგრძლივობა დამოკიდებულია R3, C1 ელემენტებზე. რეზისტორების R3...R10 და C1...C4 კონდენსატორების მნიშვნელობები შეირჩევა ისე, რომ კოდირების ბრძანებების ხანგრძლივობა ემთხვევა დეკოდერის მონოსტაბლების წარმოქმნილი პულსების ხანგრძლივობას. სურათი 4a გვიჩვენებს დეკოდერის მოქმედების დიაგრამას ბრძანების არარსებობის შემთხვევაში.

როდესაც ბრძანება 1 მიდის დეკოდერის შესასვლელში (ნახ. 4, ბ), იგივე ხანგრძლივობის პულსები გამოჩნდება DD1.1-ის მე-5 და DD2.1-ის პინ 12-ზე. DD2.1-ის 11 პინზე იქნება ჟურნალის დონე "0", ტრანზისტორი VT1 დახურულია, DD3.1-ის მე-8 პინზე იქნება ჟურნალის დონე "0". როდესაც ნებისმიერი სხვა ბრძანება მიიღება დეკოდერის შესასვლელში, იქნება პულსები მუდმივი ხანგრძლივობით DD1.1-ის 5-ე პინზე და პულსები, რომელთა ხანგრძლივობა განსხვავდება მონოსტაბილური DD1.1-ის პულსის ხანგრძლივობისგან DD2-ის 12-ზე. .1. იმპულსები ჩნდება DD2.1-ის 11 პინზე, რომელიც ხსნის ტრანზისტორი VT1-ს ძაბვის გაორმაგების გამოსწორების მეშვეობით, C5, C6, VD1, VD2 და log.T დონე ჩნდება DD3.1-ის მე-8 პინზე. C5 და C6 კონდენსატორების ტევადობა შეირჩევა ისე, რომ როდესაც პულსის ხანგრძლივობა იცვლება შემომავალი ბრძანებების სიხშირეებში, გამოსწორებული ძაბვა მიეწოდება VT1 - VT4 ტრანზისტორების ბაზას, რაც გავლენას არ ახდენს DD3 ელემენტების მუშაობაზე. 1 - DD3.4. დანარჩენი დეკოდერის არხები ანალოგიურად მუშაობს, კონფიგურირებულია შესაბამისი ბრძანებების ხანგრძლივობაზე რეზისტორებით R3...R10 და C1...C4 კონდენსატორებით. საკონტროლო ბრძანების არარსებობის შემთხვევაში, გადატვირთვის ბრძანება იგზავნება დეკოდერის შესასვლელში, წარმოქმნის მათ DD3.1...DD3.4 გამოსავალზე. როდესაც ჩარევა მიიღება, იგივე ხდება, რაც გადატვირთვის ბრძანების მიღებისას. დეკოდერში ზემოთ აღწერილი მეთოდის გამოყენების წყალობით, გამტარუნარიანობაბრძანების ფილტრები მერყეობს ± 20 ჰც-დან (ბრძანება 1) ± 240 ჰც-მდე (ბრძანება 4), ხოლო ბრძანების სიხშირეები LC ფილტრებში მერყეობს რამდენიმე ასეული ჰერციდან და უფრო მაღალი (დამოკიდებულია მიკროსქემის ტიპზე), რაც ხმაურის თავიდან აცილების კიდევ ერთი ფაქტორია.

დეტალები. რეზისტორები ტიპის MLT-0.125, MLT-0.25; ტიუნინგის რეზისტორები ტიპის SP5-1, SP5-2, SP5-3; კონდენსატორები C1-C3 ტიპის KM ყველაზე დაბალი TKE; დიოდები - KD503, KD509; KT315 ტრანზისტორები ნებისმიერი ასო ინდექსით.

K555 სერიის მიკროსქემები შეიძლება შეიცვალოს K155, K1533, K555TL3 მიკროსქემით K135LA3, მაგრამ ამ შემთხვევაში უარესდება ბრძანების პულსის ფრონტების „სიციდარე“. იმპორტირებული ელექტროლიტური კონდენსატორები. წრე აწყობილია მინაბოჭკოვანი დაფაზე, რომლის ზომებია 75x60 მმ (ნახ. 5).

დაყენება.სწორად აწყობილი წრე დაუყოვნებლივ იწყებს მუშაობას. სწორი ინსტალაციის შემოწმების შემდეგ, დააკავშირეთ კონფიგურირებული ენკოდერი დეკოდერთან. რეზისტორებით r4, R6, R8, R10 თავის მხრივ ბრძანებების მიცემით ხდება დეკოდერის არხების კონფიგურაცია. LED-ების H1-H2 ჩართვა აადვილებს დაყენების პროცედურას. როდესაც ბრძანება გააქტიურებულია, შესაბამისი LED ანათებს. შემდეგი, შესაბამისი არხის პულსების მონიტორინგი ხდება ოსცილოსკოპით. პირველი არხისთვის პულსის ხანგრძლივობა DD2.1-ის 12, 13 ქინძისთავებზე უნდა იყოს იგივე, ხოლო DD2.1-ის 11 პინზე უნდა იყოს ლოგის დონე "0". საჭიროების შემთხვევაში, პარამეტრი უფრო ზუსტად მეორდება რეზისტორი R4 და კონდენსატორი C1. დანარჩენი არხები კონფიგურირებულია იდენტურად.

ლიტერატურა:

1. Proskurin A. A. მოდულური რადიო კონტროლის მოწყობილობა M.: DOSAAF სსრკ, 1988 წ.

2. Shilo V. L. პოპულარული ციფრული მიკროსქემები - M.: რადიო და კომუნიკაციები, 1989 წ.

3. Mil G. მოდელები დისტანციური მართვის საშუალებით.-L.: Shipbuilding, 1984 წ.

ციფრული ტექნოლოგიების ერთ-ერთი ძალიან მნიშვნელოვანი ელემენტი, განსაკუთრებით კომპიუტერებსა და საკონტროლო სისტემებში, არის შიფრები და დეკოდერები.

როდესაც გვესმის სიტყვა Encoder ან Decoder, მახსენდება ფრაზები ჯაშუშური ფილმებიდან. მსგავსი რამ: გაგზავნის გაშიფვრა და პასუხის დაშიფვრა.

ამაში ცუდი არაფერია, რადგან ჩვენი და უცხოური სადგურების დაშიფვრის აპარატები იყენებენ შიფრატორებსა და გაშიფვრებს.

შიფრატორები.

ამრიგად, შიფრატორი (კოდერი) არის ელექტრონული მოწყობილობა, ამ შემთხვევაში მიკროსქემა, რომელიც გარდაქმნის ერთი რიცხვითი სისტემის კოდს სხვა სისტემის კოდში. ელექტრონიკაში ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ენკოდერები, რომლებიც გარდაქმნის პოზიციურ ათობითი კოდს პარალელურ ორობითად. ასე შეიძლება იყოს კოდირებული მიკროსქემის დიაგრამაზე მითითება.

მაგალითად, წარმოიდგინეთ, რომ ხელში ჩვეულებრივი კალკულატორი გვიჭირავს, რომელსაც ახლა ნებისმიერი სკოლის მოსწავლე იყენებს.

ვინაიდან კალკულატორში ყველა მოქმედება შესრულებულია ბინარული რიცხვები(გახსოვდეთ ციფრული ელექტრონიკის საფუძვლები), შემდეგ კლავიატურის შემდეგ არის კოდირებული, რომელიც შეყვანილ რიცხვებს ორობით ფორმად გარდაქმნის.

კალკულატორის ყველა ღილაკი დაკავშირებულია საერთო მავთულიდა დაჭერით, მაგალითად, მე-5 ღილაკზე ენკოდერის შესასვლელში, ჩვენ დაუყოვნებლივ მივიღებთ ამ რიცხვის ორობით ფორმას მის გამოსავალზე.

რა თქმა უნდა, კალკულატორის კოდირს აქვს უფრო დიდი რაოდენობაშეყვანები, რადგან რიცხვების გარდა, მასში არითმეტიკული ოპერაციების ზოგიერთი სხვა სიმბოლო უნდა შევიდეს, შესაბამისად, არა მხოლოდ რიცხვები ორობითი ფორმით, არამედ ბრძანებებიც ამოღებულია კოდირების გამოსავლებიდან.

თუ გავითვალისწინებთ ენკოდერის შიდა სტრუქტურას, ადვილი მისახვედრია, რომ იგი დამზადებულია უმარტივეს ძირითად ლოგიკურ ელემენტებზე.

ყველა საკონტროლო მოწყობილობა, რომელიც მუშაობს ორობით ლოგიკაზე, მაგრამ აქვს ათობითი კლავიატურა ოპერატორის მოხერხებულობისთვის, იყენებს ენკოდერებს.

დეკოდერები.

დეკრიპტორები მიეკუთვნებიან იმავე ჯგუფს, მაგრამ ისინი მუშაობენ ზუსტად საპირისპიროდ. ისინი გარდაქმნიან პარალელურ ორობით პოზიციურ ათწილადად. პირობითი გრაფიკული აღნიშვნადიაგრამაზე შეიძლება ასე გამოიყურებოდეს.

ან ასე.

თუ უფრო სრულად ვსაუბრობთ დეშიფრატორებზე, მაშინ ღირს იმის თქმა, რომ მათ შეუძლიათ ორობითი კოდის გადაქცევა სხვადასხვა სისტემებირიცხვები (ათწილადი, თექვსმეტობითი და ა.შ.). ეს ყველაფერი დამოკიდებულია მიკროსქემის კონკრეტულ მიზანსა და დანიშნულებაზე.

უმარტივესი მაგალითი. თქვენ გინახავთ ციფრული შვიდი სეგმენტის ინდიკატორი, მაგალითად, LED, არაერთხელ. მასში ნაჩვენებია ათობითი ციფრები და რიცხვები, რომლებსაც ბავშვობიდან შევეჩვიეთ (1, 2, 3, 4...). მაგრამ, როგორც მოგეხსენებათ, ციფრული ელექტრონიკამუშაობს ბინარულ რიცხვებთან, რომლებიც წარმოადგენს 0-ისა და 1-ის კომბინაციას. რამ გადააქცია ორობითი კოდი ათწილადად და შედეგი მიაწოდა შვიდსეგმენტიან ციფრულ ეკრანს? თქვენ ალბათ უკვე მიხვდით, რომ დეკოდერმა ეს გააკეთა.

დეკოდერის მუშაობა შეიძლება შეფასდეს პირდაპირ ეთერში, თუ თქვენ აწყობთ მარტივ წრეს, რომელიც შედგება დეკოდერის ჩიპისგან. K176ID2და LED შვიდი სეგმენტის მაჩვენებელი, რომელსაც ასევე უწოდებენ "რვიანს". შეხედეთ დიაგრამას, გაგიადვილებთ იმის გაგებას, თუ როგორ მუშაობს დეკოდერი. მიკროსქემის სწრაფად ასაწყობად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ შეუდუღებელი პურის დაფა.

ცნობისთვის. K176ID2 ჩიპი შეიქმნა 7 სეგმენტიანი LED ინდიკატორის გასაკონტროლებლად. ამ ჩიპს შეუძლია ორობითი კოდის კონვერტაცია 0000 რომ 1001 , რომელიც შეესაბამება ათობითი ციფრებს 0-დან 9-მდე (ერთი ათწლეული). დარჩენილი, უფრო მაღალი კომბინაციები უბრალოდ არ არის ნაჩვენები. ქინძისთავები C, S, K დამხმარეა.

K176ID2 ჩიპს აქვს ოთხი შეყვანა (1, 2, 4, 8). ისინი ასევე ზოგჯერ დანიშნულია D0 - D3. პარალელური ორობითი კოდი (მაგალითად, 0001) მიეწოდება ამ შეყვანებს. ამ შემთხვევაში, ბინარულ კოდს აქვს 4 ბიტი. მიკროსქემა გარდაქმნის კოდს ისე, რომ გამომავალი ( ა-გ) ჩნდება სიგნალები, რომლებიც ქმნიან ათობითი ციფრებს და რიცხვებს, რომლებსაც ჩვენ შეჩვეულები ვართ შვიდსეგმენტიან ინდიკატორზე. ვინაიდან K176ID2 დეკოდერს შეუძლია ათობითი ციფრების ჩვენება 0-დან 9-მდე დიაპაზონში, ჩვენ მათ მხოლოდ ინდიკატორზე დავინახავთ.

4 გადამრთველი (S1 - S4) დაკავშირებულია K176ID2 დეკოდერის შესასვლელებთან, რომელთა დახმარებით შესაძლებელია დეკოდერისთვის პარალელური ორობითი კოდის მიწოდება. მაგალითად, როდესაც გადამრთველი დახურულია S1ლოგიკური ერთეული მიეწოდება მიკროსქემის მე-5 პინს. თუ გახსნით გადამრთველის კონტაქტებს S1- ეს შეესაბამება ლოგიკურ ნულს. გადართვის გადამრთველების გამოყენებით, ჩვენ შეგვიძლია ხელით დავაყენოთ ლოგიკური 1 ან 0 მიკროსქემის შეყვანაზე, ვფიქრობ, ეს ყველაფერი გასაგებია.

დიაგრამა გვიჩვენებს, თუ როგორ გამოიყენება კოდი 0101 DD1 დეკოდერის შეყვანებზე. LED ინდიკატორიგამოჩნდება რიცხვი 5, თუ დახურავთ მხოლოდ გადამრთველ S4-ს, ინდიკატორი აჩვენებს რიცხვს 8. ორობითი კოდით 0-დან 9-მდე რიცხვის ჩასაწერად საკმარისია ოთხი ციფრი. a 3 * 8 + a 2 * 4 + a 1 * 2 + a 0 * 1, სად 0 - 3, არის რიცხვები რიცხვითი სისტემიდან (0 ან 1).

გამოვსახოთ რიცხვი 0101 ათობითი სახით 0101 = 0*8 + 1*4 + 0*2 + 1*1 = 4 + 1 = 5 . ახლა გადავხედოთ დიაგრამას და ვნახოთ, რომ ციფრის წონა შეესაბამება იმ რიცხვს, რომლითაც ფორმულაში მრავლდება 0 ან 1.

TTL ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული დეკოდერი - K155ID1 ერთხელ გამოიყენებოდა გაზის გამონადენის გასაკონტროლებლად ციფრული მაჩვენებელიტიპის IN8, IN12, რომლებიც დიდი მოთხოვნა იყო 70-იან წლებში, რადგან დაბალი ძაბვის LED ინდიკატორები ჯერ კიდევ ძალიან იშვიათი იყო.

ყველაფერი შეიცვალა 80-იან წლებში. თავისუფლად იყო შესაძლებელი შვიდსეგმენტის შეძენა LED მატრიცები(ინდიკატორები) და რადიომოყვარულებს შორის ელექტრონული საათების აწყობის ბუმი იყო. ხელნაკეთი ელექტრონული საათიმხოლოდ ზარმაცი არ აგროვებდა სახლისთვის.

დეშიფრატორები საშუალებას გაძლევთ გადაიყვანოთ ერთი ტიპის ორობითი კოდი მეორეში. მაგალითად, გადაიყვანეთ პოზიციური ორობითი ხაზოვან რვადიანად ან თექვსმეტობით. ტრანსფორმაცია ხორციელდება ჭეშმარიტების ცხრილებში აღწერილი წესების მიხედვით, ამიტომ დეკოდერების აშენება არ არის რთული. დეკოდერის ასაშენებლად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ წესები.

ათწილადი დეკოდერი

განვიხილოთ დეკოდერის მიკროსქემის შემუშავების მაგალითი ბინარულიდან ათობითი კოდით. ათწილადი კოდი ჩვეულებრივ წარმოდგენილია როგორც ერთი ბიტი ათწილადის ციფრზე. ათობითი კოდში ათი ციფრია, ამიტომ დეკოდერის ათი გამოსავალია საჭირო ერთი ათობითი ადგილის გამოსატანად. ამ ქინძისთავების სიგნალის გამოყენება შესაძლებელია. უმარტივეს შემთხვევაში, თქვენ შეგიძლიათ უბრალოდ მოაწეროთ ნაჩვენები ციფრი LED-ის ზემოთ. ათობითი დეკოდერის სიმართლის ცხრილი ნაჩვენებია ცხრილში 1.

ცხრილი 1.ათწილადი დეკოდერის სიმართლის ცხრილი.

შეყვანებიგადის
8 4 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

დეკოდერის ჩიპები ნაჩვენებია მიკროსქემის დიაგრამებზე 2-ში. ეს ფიგურა გვიჩვენებს ორობითი ათობითი დეკოდერის აღნიშვნას, სრული შიდა მიკროსქემის დიაგრამარომელიც ნაჩვენებია სურათზე 1.


სურათი 2. ორობითი ათობითი დეკოდერის გრაფიკული აღნიშვნა

ზუსტად ანალოგიურად, შეგიძლიათ მიიღოთ წრიული დიაგრამა ნებისმიერი სხვა დეკოდერისთვის (დეკოდერისთვის). ყველაზე გავრცელებული სქემებია რვიანი და თექვსმეტობითი დეკრიპტორები. ასეთი დეკოდერები ამჟამად პრაქტიკულად არ გამოიყენება ჩვენებისთვის. ძირითადად, ასეთი დეკოდერები გამოიყენება, როგორც უფრო რთული ციფრული მოდულების კომპონენტები.

შვიდი სეგმენტიანი დეკოდერი

ხშირად გამოიყენება ათობითი და თექვსმეტობითი ციფრების საჩვენებლად. შვიდი სეგმენტიანი ინდიკატორის გამოსახულება და მისი სეგმენტების სახელები ნაჩვენებია სურათზე 3.


სურათი 3. შვიდსეგმენტიანი ინდიკატორის გამოსახულება და მისი სეგმენტების დასახელება

ასეთ ინდიკატორზე რიცხვი 0-ის გამოსატანად საკმარისია a, b, c, d, e, f სეგმენტების განათება. რიცხვის "1"-ის საჩვენებლად, b და c სეგმენტები განათებულია. ზუსტად ანალოგიურად, შეგიძლიათ მიიღოთ ყველა სხვა ათობითი ან თექვსმეტობითი ციფრის გამოსახულება. ასეთი გამოსახულების ყველა კომბინაციას შვიდი სეგმენტიანი კოდი ეწოდება.

მოდით შევქმნათ ჭეშმარიტების ცხრილი დეკოდერისთვის, რომელიც საშუალებას მოგცემთ გადაიყვანოთ ბინარული კოდი შვიდსეგმენტად. დაე, სეგმენტები აანთონ ნულოვანი პოტენციალით. შემდეგ შვიდი სეგმენტიანი დეკოდერის სიმართლის ცხრილი მიიღებს მე-2 ცხრილში ნაჩვენები ფორმას. დეკოდერის გამოსავალზე სიგნალების სპეციფიკური მნიშვნელობა დამოკიდებულია მიკროსქემის გამომავალზე. ჩვენ გადავხედავთ ამ დიაგრამებს მოგვიანებით, ჩვენების თავში სხვადასხვა სახისინფორმაცია.

ცხრილი 2. შვიდსეგმენტიანი დეკოდერის სიმართლის ცხრილი

შეყვანები გადის
8 4 2 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1
0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0
0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0
0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0
0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0
0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0
0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0

თვითნებური სიმართლის ცხრილის აგების პრინციპების შესაბამისად, თვითნებური სიმართლის ცხრილიდან ვიღებთ შვიდსეგმენტიანი დეკოდერის სქემატურ დიაგრამას, რომელიც ახორციელებს მე-2 ცხრილში მოცემულ ჭეშმარიტების ცხრილს. ამჯერად ჩვენ დეტალურად არ აღვწერთ შემუშავების პროცესს. წრე. შვიდი სეგმენტიანი დეკოდერის შედეგად მიღებული მიკროსქემის დიაგრამა ნაჩვენებია ნახაზზე 4.