هدف رمزگذار هدف و کاربرد رمزگذارها و رمزگشاها

3.1.2 رمزگذارها

رمزگذاری روشی برای فشرده سازی داده ها از طریق تبدیل است مترکد واحد بیتی (اعشاری) در n-کد اعشاری باینری یا باینری بیت ( متر> n). رمزگذارها ( سی دی, رمزگذار) عملکرد معکوس رمزگشا را انجام می دهد. هنگامی که یک سیگنال به یکی از ورودی های رمزگذار می رسد، یک کد مربوط به تعداد این ورودی در خروجی های آن تولید می شود.

رمزگذار کامل ( متر – n) این دارد متر = 2nورودی ها و nخارج می شود اگر متر < 2n، سپس رمزگذار کامل نیست. همچنین می تواند بدون اولویت باشد، اگر فقط یک سیگنال فعال مجاز باشد، یا اولویت، اگر اجازه داده شود چندین سیگنال فعال به طور همزمان به ورودی ها ارسال شوند.

اصل عملکرد رمزگذار کامل بدون اولویت (4-2) توسط جدول حقیقت توضیح داده شده است (جدول 1).

جدول حقیقت رمزگذار بدون اولویت (4 – 2) جدول 1

استخدام	ورودی های اطلاعات				خارج می شود
	ایکس 3	ایکس 2	ایکس 1	ایکس 0	اف 1	اف 0

به دلیل پیچیدگی کامپایل با تعداد زیادی متغیر، معمولاً از نقشه های کارنا برای به حداقل رساندن مدار رمزگذار استفاده نمی شود.

از جدول (1) به دست می آید که کمترین رقم قابل توجه استاف 0 کد در خروجی رمزگذار برابر با یک است که در ورودی های فرد یکی وجود داشته باشد:

رتبه ارشداف 1 کد در خروجی رمزگذار برابر با یک است که در ورودی ها باشدایکس 3 , ایکس 2 واحد حاضر:

در نتیجه، مدار رمزگذار (4-2) را می توان با استفاده از دو عنصر 2OR (شکل 1، a) پیاده سازی کرد.

برنج. 1 مدارهای یک رمزگذار بدون اولویت (4-2) روی عناصر 2OR (a)، 2OR-NOT (b)

برای نماد معکوس (شکل 1، b):

یکی از سیگنال های ورودی رمزگذار باید دارای یک مقدار واحد باشد (جدول 1). اگر در ورودی ها ایکس 1 , ایکس 2 , ایکس 3 مقادیر صفر هستند به معنی hسپس در ورودی ایکس 0 منطقییک واحد مربوط به مجموعه 0، و این ورودی ممکن است به مدار متصل نباشد (شکل 1، a). به همین ترتیب برایایکس 3 در نموداررمزگذار در شکل 1، ب. مدارهای رمزگذار در شکل در بازآرایی آینه ورودی ها متفاوت هستند (در هر دو مورد کمترین بیت مهم ایکس 0 , ارشدایکس 3 ) و معکوس کردن سیگنال های خروجی (شکل 1، ب).

رمزگذارها معمولا ورودی و خروجی سرویس دارند:

- ورودی مجاز (استروب).EI (EN ) برای انتخاب زمان پاسخ رمزگذار، مشروط بهEI =1، همچنین برای افزایش عمق بیت کد ورودی.

- خروجی مجازEO (EN ) عدم وجود سیگنال در تمام خروجی های اطلاعات را تعیین می کند (EO = 1). برای افزایش عمق بیت با اتصال رمزگذارهای اضافی، شرایط اتصال استفاده می شود EO =1.

- خروجی مجازG.S. (C.S. )، وجود یک سیگنال اطلاعاتی را در حداقل یک ورودی نشان می دهد که مقدار را می گیردG.S. = 1. هماهنگی بین رمزگذار و دستگاه های خارجی (ریزپردازنده) را فراهم می کند. می تواند در طرحی برای افزایش عمق بیت رمزگذار برای حذف خطاهای تبدیل کد استفاده شود.

یکی از اهداف اصلی رمزگذار وارد کردن داده ها به دستگاه های دیجیتال با استفاده از صفحه کلید است. رمزگذارهایی که با فشار دادن چندین کلید به طور همزمان، کدی با بالاترین رقم تولید می کنند، اولویت نامیده می شوند. اگر این رمزگذارها واحد بالا (سمت چپ) را تشخیص دهند و کد دودویی عدد اعشاری مربوط به واحد را تشکیل دهند، آنگاه نشانگرهای واحد بالا (تعیین عنصر) نامیده می شوند. HPR 1/ صندوقچه ).

در جدول صدق نشانگر واحد مرتبه بالا (جدول 2)، نماد "X" نشان دهنده مقادیر متغیرهای ورودی است که برای دستگاه مهم نیستند و می توانند برابر با 0 یا 1 باشند. - رقم سفارش مجموعه مربوطه مورد توجه است.

نماد "-" نشان دهنده مقادیر متغیرهایی است که وارد رمزگذار نمی شوند، زیرا در ورودی فعال کردنEI سیگنال صفر منطقی،در خروجیاف 1 اف 0 = 00.

مثال: اگر مهمترین کلید فشار داده شود ایکس 3 (مجموعه 5)، که مربوط به کدهای 3 10 = 11 2 است، فشار دادن کلیدهای دیگر باید نادیده گرفته شود.

جدول حقیقت نشانگر واحد بالا (4-2) جدول 2
استخدام	سرویس			اطلاعات
	ورود	خارج می شود		ورودی ها				خارج می شود
	EI	G.S.	EO	ایکس 3	ایکس 2	ایکس 1	ایکس 0	اف 1	اف 0

طبق قانون چسباندن برای خروج اف 1 .

دستگاه های منطقی به دو دسته ترکیبی و ترتیبی تقسیم می شوند.

دستگاه نامیده می شود ترکیبی، اگر سیگنال های خروجی آن در نقطه ای از زمان به طور منحصر به فرد توسط سیگنال های ورودی رخ داده در آن نقطه از زمان تعیین شود.

در غیر این صورت، دستگاه را ماشین حالت متوالی یا محدود (ماشین دیجیتال، ماشین با حافظه) می نامند. دستگاه های متوالی لزوماً دارای عناصر حافظه هستند. وضعیت این عناصر به تاریخچه سیگنال های ورودی بستگی دارد. سیگنال‌های خروجی دستگاه‌های متوالی نه تنها با سیگنال‌های موجود در ورودی‌ها در یک زمان معین، بلکه با وضعیت عناصر حافظه نیز تعیین می‌شوند. بنابراین، پاسخ یک دستگاه سریال به سیگنال های ورودی خاص به تاریخچه عملکرد آن بستگی دارد.

در میان هر دو دستگاه ترکیبی و ترتیبی، پرکاربردترین آنها در عمل، نمونه های معمولی هستند.

رمزگذارها

رمزگذار یک دستگاه ترکیبی است که اعداد اعشاری را به یک سیستم اعداد باینری تبدیل می کند و به هر ورودی می توان یک عدد اعشاری اختصاص داد و مجموعه ای از سیگنال های منطقی خروجی مربوط به یک کد باینری خاص است. رمزگذار گاهی اوقات "کدگذار" نامیده می شود (از رمزگذار انگلیسی) و به عنوان مثال برای تبدیل اعداد اعشاری تایپ شده روی صفحه کلید یک صفحه کنترل دکمه ای به اعداد باینری استفاده می شود.

اگر تعداد ورودی‌ها آنقدر زیاد باشد که رمزگذار از تمام ترکیب‌های ممکن سیگنال‌های خروجی استفاده کند، آن‌گاه به چنین رمزگذاری کامل، اگر نه همه، ناقص گفته می‌شود. تعداد ورودی ها و خروجی ها در یک رمزگذار کامل با رابطه n = 2 m مرتبط است که n تعداد ورودی ها و m تعداد خروجی ها است.

بنابراین، برای تبدیل یک کد صفحه کلید به یک عدد باینری چهار بیتی، کافی است فقط از 10 ورودی استفاده کنید، در حالی که تعداد کل ورودی های ممکن 16 خواهد بود (n = 2 4 = 16)، بنابراین رمزگذار 10 × 4 ( از 10 تا 4) ناقص خواهد بود.

بیایید مثالی از ساخت یک رمزگذار برای تبدیل یک کد واحد ده بیتی (اعداد اعشاری از 0 تا 9) به کد باینری در نظر بگیریم. فرض بر این است که سیگنال مربوط به یک سیگنال منطقی در هر زمان معین فقط به یک ورودی عرضه می شود. نماد چنین رمزگذار و جدول مطابقت کد در شکل نشان داده شده است. 3.35.

با استفاده از این جدول مطابقت، عبارات منطقی را می نویسیم، از جمله در مجموع منطقی آن دسته از متغیرهای ورودی که با واحد برخی از متغیرهای خروجی مطابقت دارند. بنابراین، در خروجی 1 یک "1" منطقی خواهد داشت وقتی که "1" منطقی در ورودی X 1، یا X 3، یا X 5، یا X 7، یا X 9 باشد، یعنی y 1 = X 1 + X 3 + X 5 + X 7 + X 9

به طور مشابه y 2 = X 2 + X 3 + X 6 + X 7 y 3 = X 4 + X 5 + X 6 + X 7 y 4 = X 8 + X 9 را دریافت می کنیم

بیایید در شکل تصور کنیم. 3.36 نمودار چنین رمزگذار با استفاده از عناصر OR.
در عمل اغلب از رمزگذار اولویت استفاده می شود. در چنین رمزگذارهایی، کد عدد باینری مربوط به بیشترین تعداد ورودی است که سیگنال "1" به آن اعمال می شود، یعنی سیگنال ها را می توان در چندین ورودی به رمزگذار اولویت ارسال کرد و کد عدد را تنظیم می کند. مربوط به بالاترین ورودی در خروجی است.

اجازه دهید به عنوان مثال (شکل 3.37) یک رمزگذار اولویت (انکودر اولویت) K555IVZ از سری ریزمدارهای K555 (TTLSh) را در نظر بگیریم.

انکودر دارای 9 ورودی معکوس است که PR l، ...، PR 9 تعیین شده است. مخفف PR مخفف اولویت است. انکودر دارای چهار خروجی معکوس B l, ..., B 8 است. مخفف B مخفف "bus" است. اعداد مقدار سطح فعال (صفر) را در بیت مربوطه از عدد باینری تعیین می کنند. به عنوان مثال، B 8 به این معنی است که یک صفر در این خروجی با عدد 8 مطابقت دارد. بدیهی است که این یک رمزگذار ناقص است.

اگر همه ورودی ها یک منطقی باشند، تمام خروجی ها نیز یک منطقی هستند که با عدد 0 در کد معکوس (1111) مطابقت دارد. اگر حداقل یک ورودی صفر منطقی داشته باشد، وضعیت سیگنال‌های خروجی با بیشترین عدد ورودی که صفر منطقی در آن وجود دارد تعیین می‌شود و به سیگنال‌های ورودی‌هایی که عدد کمتری دارند، بستگی ندارد.

به عنوان مثال، اگر ورودی PR 1 یک صفر منطقی باشد، و همه ورودی های دیگر یک منطقی باشند، خروجی ها دارای سیگنال های زیر هستند: V 1 − 0، V 2 − 1، V 4 − 1، V 8 − 1، که مطابقت دارد. به عدد 1 در کد معکوس (1110).

اگر ورودی PR 9 منطقی صفر باشد، بدون توجه به سایر سیگنال های ورودی، سیگنال های زیر در خروجی ها موجود است: V 1 − 0، V 2 − 1، V 4 − 1، V 8 − 0، که مربوط به شماره 9 در کد معکوس (0110) .

هدف اصلی رمزگذار تبدیل شماره منبع سیگنال به یک کد (مثلاً تعداد دکمه فشرده شده روی یک صفحه کلید خاص) است.

رمزگشاها

به آن دستگاه ترکیبی می گویند، که یک کد باینری n بیتی را به یک سیگنال منطقی تبدیل می کند که در خروجی ظاهر می شود که عدد اعشاری آن با کد باینری مطابقت دارد. تعداد ورودی ها و خروجی ها در رمزگشای به اصطلاح کامل با رابطه m= 2 n مرتبط است که n تعداد ورودی ها و m تعداد خروجی ها است. اگر رمزگشا از تعداد ناقص خروجی استفاده کند، چنین رمزگشایی ناقص نامیده می شود. بنابراین، به عنوان مثال، رمزگشایی که دارای 4 ورودی و 16 خروجی باشد، کامل می شود، اما اگر تنها 10 خروجی وجود داشته باشد، ناقص خواهد بود.

به عنوان مثال، اجازه دهید به رمزگشای K555ID6 سری K555 بپردازیم (شکل 3.38).

رسیور دارای 4 ورودی مستقیم است که A 1، ...، A 8 نامگذاری شده اند. مخفف A مخفف "آدرس" (از آدرس انگلیسی) است. به این ورودی ها، ورودی آدرس می گویند. اعداد مقادیر سطح فعال (یک) را در رقم مربوطه عدد باینری تعیین می کنند. رسیور دارای 10 خروجی معکوس Y 0, ..., Y 9 می باشد. ارقام عدد اعشاری مربوط به عدد باینری داده شده را در ورودی ها تعریف می کنند. بدیهی است که این رمزگشا ناقص است.

مقدار سطح فعال (صفر) خروجی است که عدد آن برابر با عدد اعشاری تعیین شده توسط عدد باینری در ورودی است. به عنوان مثال، اگر همه ورودی ها صفرهای منطقی باشند، خروجی Y 0 صفر منطقی است و خروجی های باقی مانده یک منطقی است. اگر در ورودی A 2 یک منطقی وجود دارد و در ورودی های دیگر یک صفر منطقی وجود دارد، در خروجی Y 2 یک صفر منطقی و در سایر خروجی ها یک منطقی وجود دارد. اگر ورودی یک عدد باینری بزرگتر از 9 باشد (به عنوان مثال، همه ورودی ها یک هستند که با عدد باینری 1111 و عدد اعشاری 15 مطابقت دارد)، پس همه خروجی ها یک منطقی هستند.

رمزگشا یکی از ابزارهای منطقی پرکاربرد است. برای ساخت دستگاه های ترکیبی مختلف استفاده می شود.

رمزگذارها و رمزگشاهای در نظر گرفته شده نمونه هایی از ساده ترین مبدل های کد هستند.

مبدل های کد

به طور کلی، آنها دستگاه هایی هستند که برای تبدیل یک کد به کد دیگر طراحی شده اند و اغلب تبدیل کدهای غیر استاندارد را انجام می دهند. مبدل کد توسط X/Y مشخص شده است.

بیایید ویژگی های پیاده سازی مبدل را با استفاده از مثال مبدل کد سه عنصری به پنج عنصری در نظر بگیریم. بیایید فرض کنیم که لازم است جدول مطابقت کد نشان داده شده در شکل را پیاده سازی کنیم. 3.39.

در اینجا N عدد اعشاری مربوط به کد باینری ورودی را نشان می دهد. مبدل های کد اغلب یک مدار رمزگشا - رمزگذار ایجاد می کنند. رمزگشا کد ورودی را به تعدادی اعداد اعشاری تبدیل می کند و سپس رمزگذار کد خروجی را تولید می کند. نمودار مبدل ایجاد شده بر اساس این اصل در شکل نشان داده شده است. 3.40، که در آن از رمزگذار دیود ماتریسی استفاده می شود. اصل کار چنین مبدل بسیار ساده است. به عنوان مثال، وقتی همه ورودی‌های رمزگشا «O» منطقی هستند، یک «1» منطقی در خروجی 0 آن ظاهر می‌شود که منجر به ظاهر شدن «1» در خروجی‌های 4 و 5، یعنی خط اول کد می‌شود. جدول مکاتبات پیاده سازی شده است.


صنعت تولید می کند تعداد زیادی رمزگذار، رمزگشاو مبدل های کد مانند رمزگشای 4×16 با بارق (K555IDZ)، مبدل کد برای کنترل ماتریس LED 7×5 (K155ID8)، مبدل کد برای کنترل نشانگر مقیاس (K155ID15) و غیره.

رمزگشاها به شما امکان می دهند یک نوع کد باینری را به دیگری تبدیل کنید. برای مثال، باینری موقعیتی را به هشتی خطی یا هگزادسیمال تبدیل کنید. تبدیل طبق قوانین شرح داده شده در جداول حقیقت انجام می شود، بنابراین ساخت رمزگشاها دشوار نیست. برای ساخت رمزگشا می توانید از قوانین استفاده کنید.

رمزگشا اعشاری

بیایید نمونه ای از توسعه مدار رمزگشا از کد دودویی به اعشاری را در نظر بگیریم. کد اعشاری معمولاً به صورت یک بیت در هر رقم اعشاری نشان داده می شود. در یک کد اعشاری ده رقم وجود دارد، بنابراین ده خروجی رمزگشا برای نمایش یک رقم اعشار مورد نیاز است. سیگنال این پین ها را می توان به آن اعمال کرد. در ساده ترین حالت می توانید به سادگی رقم نمایش داده شده را در بالای LED امضا کنید.جدول صدق رسیور اعشاری در جدول 1 نشان داده شده است.

میز 1.جدول صدق رسیور اعشاری.

ورودی ها				خارج می شود
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

تراشه های رسیور در نمودارهای مداری در شکل 2 نشان داده شده اند. این شکل تعیین یک رسیور اعشاری باینری را نشان می دهد که نمودار مدار داخلی کامل آن در شکل 1 نشان داده شده است.

شکل 2. تعیین گرافیکی رمزگشای اعشاری باینری

دقیقاً به همین ترتیب، می توانید نمودار مداری را برای هر رسیور دیگر (رمزگشا) دریافت کنید. رایج‌ترین طرح‌ها رمزگشاهای هشت‌گانه و هگزادسیمال هستند. چنین رسیورهایی در حال حاضر عملاً برای نمایش استفاده نمی شوند. اساساً چنین رمزگشاها به عنوان اجزای ماژول های دیجیتال پیچیده تر استفاده می شوند.

رسیور هفت بخش

اغلب برای نمایش ارقام اعشاری و هگزادسیمال استفاده می شود. تصویری از یک نشانگر هفت بخش و نام بخش های آن در شکل 3 نشان داده شده است.

شکل 3. تصویر یک نشانگر هفت بخش و نام بخش های آن

برای نمایش عدد 0 در چنین نشانگری، کافی است بخش های a، b، c، d، e، f را روشن کنید. برای نمایش عدد "1"، بخش های b و c روشن می شوند. دقیقاً به همین ترتیب، می توانید تصاویری از سایر ارقام اعشاری یا هگزادسیمال بدست آورید. تمام ترکیبات این گونه تصاویر را کد هفت بخش می نامند.

بیایید یک جدول حقیقت برای رمزگشا ایجاد کنیم که به شما امکان می دهد یک کد باینری را به یک کد هفت بخش تبدیل کنید. بگذارید قطعات با پتانسیل صفر مشتعل شوند. سپس جدول صدق رسیور هفت قطعه ای شکل نشان داده شده در جدول 2 را به خود می گیرد. مقدار خاص سیگنال ها در خروجی رسیور به خروجی ریز مدار بستگی دارد. بعداً در فصلی که به نمایش انواع مختلف اطلاعات اختصاص دارد، به این نمودارها نگاه خواهیم کرد.

جدول 2. جدول حقیقت رمزگشای هفت قطعه

ورودی ها				خارج می شود
8	4	2	1	آ	ب	ج	د	ه	f	g
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

مطابق با اصول ساخت یک جدول صدق دلخواه از یک جدول صدق دلخواه، یک نمودار شماتیک از یک رمزگشای هفت قطعه ای بدست می آوریم که جدول صدق ارائه شده در جدول 2 را پیاده سازی می کند. این بار به طور مفصل روند توسعه را شرح نمی دهیم. مدار نمودار مدار حاصل از رسیور هفت قطعه ای در شکل 4 نشان داده شده است.

موضوع درس: رمزگذارها و رمزگشاها. هدف، ساختار، کاربرد

اطلاعات کلی

رمزگشاها و رمزگذارها (و همچنین عناصر AND، OR، NOT، AND-NOT، OR-NOT) عناصر ترکیبی هستند: پتانسیل های موجود در خروجی های آنها به وضعیت لحظه ای ورودی ها بستگی دارد و با تغییر آنها، وضعیت در ورودی ها بستگی دارد. خروجی ها نیز تغییر می کند. چنین عناصری پس از تغییر پتانسیل در ورودی ها حالت قبلی خود را حفظ نمی کنند. حافظه ندارند

رمزگشاها می توانند کامل یا ناقص باشند. رمزگشاهای کامل به همه کدهای ورودی پاسخ می دهند، کدهای ناقص - به کدهایی که مقدار آنها از مقدار از پیش تعیین شده خاصی تجاوز نمی کند. خروجی رسیور می تواند مستقیم یا معکوس باشد.

رمزگذارها به عنوان اولویت و بدون اولویت در دسترس هستند. در رمزگذار اولویت، ورودی ها اولویت های متفاوتی دارند. یک ورودی هیجان‌زده با اولویت بالاتر، عملکرد ورودی قبلی را سرکوب می‌کند و کدی را در خروجی‌های مربوط به مقدار آن تنظیم می‌کند.

آگاهی از مطالب ارائه شده در این مبحث به دانشجو این فرصت را می دهد که بسته به عمق بیت مورد نیاز، نیاز به استفاده از ورودی های کنترلی این عناصر و دسته خروجی ها، رمزگشاها و انکودرها را به درستی انتخاب کند. او یاد خواهد گرفت که ساختارهایی را با تعداد زیادی ورودی روی عناصر کم ورودی سازماندهی کند و همچنین دستگاه هایی را با کدهایی که عرض آنها از عرض عناصر استفاده شده بیشتر است آدرس دهی کند.

ساختار رمزگشا

هر کد دیجیتال در ورودی های رمزگشا (شکل 3.2، a، b) با یک منطقی 1 (یا 0 منطقی) در خروجی مربوطه مطابقت دارد. به عبارت دیگر، هر کد ورودی، خروجی مربوطه را نشان می دهد که هیجان زده می شود. بنابراین، ورودی های رمزگشا اغلب ورودی آدرس نامیده می شوند. اعداد کنار آنها (1،2،4...) نشان می دهد که وزن بیت های عدد باینری ورودی چگونه همبستگی دارند.

خروجی های رمزگشا به اعداد اعشاری دیجیتالی می شوند. خروجی که تعداد آن برابر با وزن کد ورودی است که بیت های آن وزن های مشخص شده را دارند، برانگیخته می شود، یعنی. رمزگشا یک عدد نوشته شده در کد باینری را رمزگشایی می کند (رمزگشایی می کند) و آن را به صورت یک منطقی 1 (منطقی 0) در خروجی مربوطه نشان می دهد. بنابراین خروجی 5 با کد ورودی 101، خروجی 6 با کد ورودی 110 و غیره تحریک می شود. راحت است تصور کنید که خروجی رمزگشا منعکس کننده کد ورودی است که آن را برانگیخته است.

ورودی V ورودی اجرای فعال است. اگر معکوس باشد (با یک دایره نشان داده می شود)، برای اینکه رمزگشا کار کند باید یک لاگ داشته باشد. 0 (کافی است این ورودی را به سیم مشترک - "زمین" وصل کنید). ورودی مستقیم V از طریق یک مقاومت به منبع تغذیه متصل می شود. وجود ورودی رزولوشن عملکرد ریز مدار را گسترش می دهد.

رمزگشا طوری انتخاب می شود که تعداد ورودی های آن با عمق بیت کدهای باینری ورودی مطابقت داشته باشد. تعداد خروجی های آن برابر است با تعداد کدهای مختلف این عمق بیت. از آنجایی که هر بیت از یک کد باینری دو مقدار می گیرد، تعداد کل ترکیبات n بیتی (کدهای باینری n بیتی) 2n است. این تعداد خروجی دارای رسیور کامل می باشد.

رمزگشای ناقص زمانی انتخاب می شود که برخی از مقادیر کد آدرس واقعیت فیزیکی را منعکس نمی کنند. بنابراین، برای مثال، رمزگشایی طراحی شده برای گرفتن کدهای باینری رقم اعشار (می تواند شامل اعداد 0،1،2...9 باشد) باید دارای چهار ورودی باشد (910 به صورت 10012 نمایش داده می شود). با این حال، ترکیب‌های بزرگ‌تر از 10012 یک رقم را نشان نمی‌دهند، بلکه یک عدد را نشان می‌دهند، و بنابراین (اگرچه ممکن است در ورودی‌ها ظاهر شوند) نباید در خروجی‌هایی که تعداد آن‌ها ممکن است از ده بیشتر نشود، ثبت شوند.

ساختار رمزگشا می تواند بر اساس عناصر AND باشد. خروجی هر یک از آنها خروجی رمزگشا است. اگر این خروجی باید برانگیخته شود، واحدهای منطقی باید در ورودی های عنصر AND جمع آوری شوند. در این حالت، بیت‌های کد ورودی که حاوی موارد منطقی هستند، باید مستقیماً به ورودی‌های عنصر AND وارد شوند و بیت‌های صفر باید معکوس شوند.

رمزگشاها و رمزگذارها وجود دارند:

با ورودی های مستقیم

با ورودی های معکوس

ناقص

بدون اولویت

اولویت

برخی از انواع رسیورها خروجی معکوس دارند: خروجی برانگیخته (فعال شده) دارای 0 منطقی است، در حالی که بقیه دارای یک منطقی 1 هستند. استفاده از چنین رمزگشاها زمانی راحت است که سیگنال فعال برای انتخاب (به کار انداختن، راه اندازی اولیه) یک مورد استفاده شود. دستگاه خروجی رسیور 0 منطقی است.

افزایش ظرفیت رمزگشا

حالت کلی افزایش ظرفیت رمزگشاها در شکل 3.4 نشان داده شده است. رمزگشای سمت چپ (طبق مدار) به طور مداوم توسط 1 منطقی در ورودی V فعال می شود. هر یک از رسیورهای DC0...DC15 را می توان با کدهایی در ورودی آدرس خود فعال کرد (انتخاب کرد). انتخاب یکی از خروجی های 0...15 از هر یک از آنها با کد روی ورودی های ترکیبی 1، 2، 4، 8 تعیین می شود. کد بیت که چهار عدد از آن ها شماره رمزگشا را انتخاب می کنند و چهار عدد خروجی آن را انتخاب می کنند.

کاربرد رمزگشاها

هدف اصلی رمزگشا انتخاب (آدرس، مقداردهی اولیه) یک شی از بسیاری از موارد موجود در دستگاه است. برنج. 3.5 این برنامه را نشان می دهد. به هر شی یک آدرس (شماره) خاص اختصاص داده می شود. هنگامی که یک کد آدرس باینری به ورودی های رمزگشا می رسد، عنصر مربوطه به دلیل ظاهر شدن 0 منطقی در خروجی رمزگشا مرتبط با آن فعال می شود و عناصر باقی مانده مسدود می مانند.

می توان پیش بینی کرد که یک سیگنال کنترلی از یکی از خروجی های رمزگشا به بلوک خاصی ارسال می شود که کد خاصی در ورودی های رمزگشا ظاهر می شود، به عنوان مثال، مطابق با مازاد بر یک پارامتر (دما، ولتاژ، و غیره)، که باید به سطح عادی بلوک مشخص شده برسد.

وقتی تعداد دستگاه های آدرس پذیر کم باشد، بسیاری از خروجی های رمزگشا بلااستفاده می مانند. در این مورد، ممکن است توصیه شود (به ویژه، به دلایل اقتصادی) از یک تراشه رمزگشا استفاده نکنید، بلکه قطعه آن را با عناصر منطقی پیاده سازی کنید.

توابع منطقی را می توان بر روی رمزگشا پیاده سازی کرد. به عنوان مثال، اجازه دهید y = />3 x2 />1 + />3 x2 x 1 + x3 />2 x 1. متغیرهای منطقی به ورودی‌های آدرس رمزگشا ارائه می‌شوند. اولین رابطه (وزن آن 2 است) خروجی شماره 2، دومی - خروجی شماره 3، سومی - خروجی شماره 5 را تحریک می کند. از آنجایی که شرط y = 1 باید در حضور هر یک از این ربط ها رخ دهد، خروجی های 2، 3 و 5 باید با یک تفکیک ترکیب شوند.

رمزگذارها

ساختار رمزگذار

رمزگذار مشکل را برعکس رمزگشا حل می کند: به ویژه، یک کد باینری مربوط به عدد اعشاری ورودی اطلاعات تحریک شده در خروجی های آن نصب می شود.

هنگام ساخت یک رمزگذار برای به دست آوردن یک کد باینری طبیعی در خروجی، در نظر گرفته می شود که ارقام اعشاری فرد 1، 3، 5، 7، ... دارای 1 در کمترین رقم این کد هستند، یعنی: خروجی کم‌اهمیت‌ترین رقم در صورتی که در ورودی شماره 1 یا ورودی شماره 3 و غیره وجود داشته باشد باید 1 باشد. بنابراین ورودی‌های دارای اعداد مشخص شده از طریق عنصر OR به خروجی عدد پایین متصل می‌شوند. رقم سفارش ارقام اعشاری 2، 3، 6، 7، ... دارای یک واحد در رقم دوم کد باینری هستند. ورودی های دارای این اعداد باید از طریق یک عنصر OR به خروجی رمزگذار متصل شوند که رقم دوم کد روی آن تنظیم می شود. به طور مشابه، ورودی های 4، 5، 6، 7،... از طریق یک عنصر OR باید به خروجی ای که بیت سوم در آن تنظیم شده است وصل شوند، زیرا کدهای آنها یک در این بیت و غیره دارند.

می توان یک مدار رمزگذار ساخت که در آن E ورودی مجوز عملیات و E0 خروجی است، 0 منطقی روی آن نشان می دهد که هیچ ورودی اطلاعاتی برانگیخته نمی شود. برای افزایش ظرفیت بیت (آبشاری) انکودرها، ورودی E رمزگذار بعدی به خروجی E0 قبلی متصل می شود. اگر ورودی اطلاعات رمزگذار قبلی تحریک نشده باشد (E0=0)، رمزگذار بعدی مجوز کار را دریافت می کند.

هدف و کاربرد رمزگذارها و رمزگشاها

رمزگذار را می توان نه تنها برای نمایش (رمزگذاری) یک عدد اعشاری در کد باینری، بلکه برای صدور یک کد خاص (مقدار آن از قبل انتخاب شده است) سازماندهی کرد، به عنوان مثال، هنگامی که یک کلید با نماد مربوطه فشار داده می شود. هنگامی که این کد ظاهر می شود، به سیستم اطلاع داده می شود که یک کلید صفحه کلید خاص فشار داده شده است.

رمزگذارها در دستگاه هایی استفاده می شوند که یک نوع کد را به دیگری تبدیل می کنند. در این حالت ابتدا ترکیب کد منبع رمزگشایی می شود که در نتیجه یک 1 منطقی در خروجی مربوطه رمزگشا ظاهر می شود.این نمایش کد ورودی که مقدار آن با تعداد برانگیخته تعیین می شود خروجی رمزگشا به رمزگذار تغذیه می شود، به گونه ای سازماندهی شده که هر کد ورودی باعث ظاهر شدن یک کد خروجی داده شده شود.

یکی از عناصر بسیار مهم فناوری دیجیتال و به ویژه در رایانه ها و سیستم های کنترلی، رمزگذارها و رمزگشاها هستند. وقتی کلمه رمزگذار یا رمزگشا را می شنویم، عباراتی از فیلم های جاسوسی به ذهنمان خطور می کند. چیزی مانند: رمزگشایی ارسال و رمزگذاری پاسخ. از آنجایی که دستگاه های رمزگذاری ایستگاه های ما و خارجی از رمزگذار و رمزگشا استفاده می کنند، هیچ اشکالی ندارد.

رمزگذارها

بنابراین، رمزگذار (کدگذار) یک وسیله الکترونیکی، در این مورد یک ریزمدار، است که کد یک سیستم عددی را به کد یک سیستم دیگر تبدیل می کند. بیشترین کاربرد در الکترونیک رمزگذارهایی هستند که کد اعشاری موقعیتی را به باینری موازی تبدیل می کنند. اینگونه است که رمزگذار را می توان در نمودار مدار نشان داد.

به عنوان مثال، تصور کنید که ما یک ماشین حساب معمولی را در دست گرفته ایم، که اکنون هر دانش آموز از آن استفاده می کند.

از آنجایی که تمام اقدامات در ماشین حساب با اعداد باینری انجام می شود (اصول الکترونیک دیجیتال را به خاطر بسپارید)، بعد از صفحه کلید یک رمزگذار وجود دارد که اعداد وارد شده را به شکل باینری تبدیل می کند.

تمامی دکمه های ماشین حساب به یک سیم مشترک متصل می شوند و با فشردن مثلا دکمه 5 در ورودی انکودر بلافاصله فرم باینری این عدد را در خروجی آن دریافت می کنیم.

البته رمزگذار ماشین حساب تعداد ورودی بیشتری دارد، زیرا علاوه بر اعداد، باید نمادهای دیگری از عملیات حسابی را نیز در آن وارد کنید، بنابراین نه تنها اعداد به صورت دودویی، بلکه دستورات نیز از خروجی ها حذف می شوند. رمزگذار

اگر ساختار داخلی رمزگذار را در نظر بگیریم، به راحتی می توان دریافت که بر روی ساده ترین عناصر منطقی اولیه ساخته شده است.

تمام دستگاه های کنترلی که بر اساس منطق باینری کار می کنند، اما دارای صفحه کلید اعشاری برای راحتی اپراتور هستند، از رمزگذارها استفاده می کنند.

آموزش در بخش سوم کتاب درسی مورد بحث قرار خواهد گرفت.

سوالاتی برای خودکنترلی

رمزگشا چیست؟

رمزگشای خطی چیست؟

اصل کار دممولتی پلکسر را توضیح دهید

رمزگذار چیست؟

رمزگذارها کجا استفاده می شوند؟

مالتی پلکسر چیست؟

رمزگذار مشکل را برعکس رمزگشا حل می کند: به ویژه، یک کد باینری مربوط به عدد اعشاری ورودی اطلاعات تحریک شده در خروجی های آن نصب می شود.

هنگام ساخت یک رمزگذار برای به دست آوردن یک کد باینری طبیعی در خروجی، در نظر بگیرید که ارقام اعشاری فرد 1، 3، 5، 7، ... دارای 1 در کمترین رقم این کد هستند، یعنی خروجی. اگر یک رقم در ورودی شماره 1 یا ورودی شماره 3 و غیره وجود داشته باشد باید 1 باشد. بنابراین، ورودی ها با اعداد نشان داده شده از طریق یک عنصر OR به خروجی رقم درجه پایین متصل می شوند. . ارقام اعشاری 2، 3، 6، 7 دارای یک واحد در رقم دوم کد باینری هستند. . . ورودی های دارای این اعداد باید از طریق یک عنصر OR به خروجی رمزگذار متصل شوند که رقم دوم کد روی آن تنظیم می شود. به طور مشابه، ورودی های 4، 5، 6، 7،... از طریق یک عنصر OR باید به خروجی ای که بیت سوم در آن تنظیم شده است وصل شوند، زیرا کدهای آنها یک در این بیت و غیره دارند.

مدار رمزگذار، ساخته شده مطابق با اصل ذکر شده، در شکل نشان داده شده است. 3.9، a، و تصویر معمولی در شکل. 3.9، b، که در آن E ورودی مجوز عملیات، و E 0 خروجی است، 0 منطقی که در آن نشان می دهد که هیچ ورودی اطلاعاتی برانگیخته نشده است. برای افزایش ظرفیت بیت (آبشاری) رمزگذارها، ورودی E رمزگذار بعدی به خروجی E 0 قبلی متصل می شود. اگر ورودی های اطلاعات رمزگذار قبلی تحریک نشده باشند (E 0 = 0)، رمزگذار بعدی مجوز کار را دریافت می کند.

کاربرد رمزگذارها

رمزگذار را می توان نه تنها برای نمایش (رمزگذاری) یک عدد اعشاری در کد باینری، بلکه برای صدور یک کد خاص (مقدار آن از قبل انتخاب شده است) سازماندهی کرد، به عنوان مثال، هنگامی که یک کلید با نماد مربوطه فشار داده می شود. هنگامی که این کد ظاهر می شود، به سیستم اطلاع داده می شود که یک کلید صفحه کلید خاص فشار داده شده است.

رمزگذارها در دستگاه هایی استفاده می شوند که یک نوع کد را به دیگری تبدیل می کنند. در این حالت ابتدا ترکیب کد منبع رمزگشایی می شود که در نتیجه یک 1 منطقی در خروجی مربوطه رمزگشا ظاهر می شود.این نمایش کد ورودی که مقدار آن با تعداد برانگیخته تعیین می شود خروجی رمزگشا به رمزگذار تغذیه می شود، به گونه ای سازماندهی شده که هر کد ورودی باعث ظاهر شدن یک کد خروجی داده شده شود.