Кодлогчийн зорилго. Шифрлэгч ба шифр тайлагчийн зорилго, хэрэглээ

3.1.2 Шифрлэгчид

Шифрлэлт нь өгөгдлийг хувиргах замаар шахах арга юм м-битийн нэгдмэл (аравтын) код n-битийн хоёртын буюу хоёртын аравтын код ( м> n). Шифрлэгч ( CD, кодлогч) декодерын урвуу функцийг гүйцэтгэнэ. Кодлогчийн аль нэгэн оролт дээр дохио ирэхэд түүний гаралт дээр энэ оролтын дугаарт тохирох код үүснэ.

Бүрэн шифрлэгч ( м – n) Байгаа м = 2nорц болон nгарах бол м < 2n, тэгвэл кодлогч дуусаагүй байна. Энэ нь зөвхөн нэг идэвхтэй дохиог зөвшөөрсөн тохиолдолд тэргүүлэх ач холбогдолгүй эсвэл оролт руу хэд хэдэн идэвхтэй дохиог нэгэн зэрэг илгээхийг зөвшөөрсөн тохиолдолд тэргүүлэх ач холбогдолтой байж болно.

Бүрэн тэргүүлэх ач холбогдолгүй кодлогчийн ажиллах зарчмыг (4 – 2) үнэний хүснэгтээр тайлбарлав (Хүснэгт 1).

Тэргүүлэх бус кодлогчийн үнэний хүснэгт (4 – 2) Хүснэгт 1

ажилд авах	Мэдээллийн оролт				Гарах
	X 3	X 2	X 1	X 0	Ф 1	Ф 0

Олон тооны хувьсагчтай эмхэтгэлийн нарийн төвөгтэй байдлаас шалтгаалан кодлогчийн хэлхээг багасгахын тулд Karnaugh газрын зургийг ихэвчлэн ашигладаггүй.

Хүснэгт (1)-ээс харахад хамгийн бага ач холбогдолтой цифр байнаФ 0 Кодлогчийн гаралтын код нь сондгой оролтонд нэг байх үед нэгтэй тэнцүү байна.

Ахлах зэрэгФ 1 Кодлогчийн гаралт дээрх код нь оролтын үед нэгтэй тэнцүү байнаX 3 , X 2 одоо байгаа нэгж:

Иймээс кодлогчийн хэлхээг (4 – 2) хоёр 2OR элемент ашиглан хийж болно (Зураг 1, а).

Цагаан будаа. 1 2OR (a), 2OR-БИШ (b) элементүүд дээрх тэргүүлэх ач холбогдолгүй кодлогчийн хэлхээнүүд (4 – 2)

Урвуу тэмдэглэгээний хувьд (Зураг 1, b):

Кодерын оролтын дохионы аль нэг нь нэг утгатай байх ёстой (Хүснэгт 1). Хэрэв үүдэнд байгаа бол X 1 , X 2 , X 3 тэг утгууд байна h гэсэн үгдараа нь үүдэнд X 0 логик0-д тохирох нэгж бөгөөд энэ оролт нь хэлхээнд холбогдоогүй байж болно (Зураг 1, а). Үүний нэгэн адилX 3 диаграммдЗураг дээрх кодлогч. 1, б. Зураг дээрх кодлогчийн хэлхээ нь оролтын толин тусгал дахин зохион байгуулалтаар ялгаатай байна (хоёр тохиолдолд хамгийн бага ач холбогдолтой бит). X 0 , ахлахX 3 ) болон гаралтын дохиог эргүүлэх (Зураг 1, b).

Шифрлэгчид ихэвчлэн үйлчилгээний оролт, гаралттай байдаг:

- Зөвшөөрөгдсөн (strobe) оролтЭ.И (EN ) кодлогчийн хариу өгөх хугацааг сонгохын тулдЭ.И =1, мөн оролтын кодын битийн гүнийг нэмэгдүүлэх.

- Зөвшөөрөгдсөн гаралтЭ.О (EN ), бүх мэдээллийн гаралт дээр дохио байхгүй байгааг тодорхойлдог (Э.О = 1). Нэмэлт кодлогч, холболтын нөхцөлийг холбох замаар битийн гүнийг нэмэгдүүлэхэд ашигладаг Э.О =1.

- Зөвшөөрөгдсөн гаралтГ.С. (C.S. ), утгыг авч дор хаяж нэг оролттой мэдээллийн дохио байгааг илтгэнэГ.С. = 1. Кодер болон гадаад төхөөрөмж (микропроцессор) хоорондын зохицуулалтыг хангана. Код хувиргах алдааг арилгахын тулд кодлогчийн битийн гүнийг нэмэгдүүлэх схемд ашиглаж болно.

Кодлогчийн нэг гол зорилго нь гар ашиглан тоон төхөөрөмжид өгөгдөл оруулах явдал юм. Хэд хэдэн товчлуурыг зэрэг дарахад зөвхөн хамгийн өндөр оронтой код үүсгэдэг шифрлэгчийг тэргүүлэх ач холбогдол гэж нэрлэдэг. Хэрэв эдгээр кодлогч нь өндөр (зүүн) нэгжийг илрүүлж, нэгжид харгалзах аравтын тооны хоёртын кодыг бүрдүүлдэг бол тэдгээрийг өндөр нэгжийн заагч (элементийн тэмдэглэгээ) гэж нэрлэдэг. HPR 1/ BIN ).

Өндөр эрэмбийн нэгж заагчийн үнэний хүснэгтэд (Хүснэгт 2) "X" тэмдэг нь төхөөрөмжийн хувьд чухал биш, 0 эсвэл 1-тэй тэнцүү байж болох оролтын хувьсагчдын утгыг илэрхийлдэг. Өндөр дэх нэгжүүд -харгалзах олонлогийн захиалгын цифрийг сонирхож байна.

"-" тэмдэг нь кодлогч руу ордоггүй хувьсагчдын утгыг илэрхийлдэг, учир нь идэвхжүүлэх оролт дээрЭ.И логик тэг дохио,гарц дээрФ 1 Ф 0 = 00.

Жишээ: хамгийн чухал товчлуурыг дарвал X 3 (5-р багц) нь 3 10 = 11 2 кодтой тохирч байгаа тул бусад товчлууруудыг дарахыг үл тоомсорлож болохгүй.

Өндөр нэгжийн заагчийн үнэний хүснэгт (4 – 2) Хүснэгт 2
ажилд авах	Үйлчилгээ			Мэдээлэл
	орц	гарцууд		Оролтууд				Гарах
	Э.И	Г.С.	Э.О	X 3	X 2	X 1	X 0	Ф 1	Ф 0

Гарахдаа наах дүрмийн дагуу Ф 1 .

Логик төхөөрөмжүүдийг хосолсон ба дараалсан гэж хоёр ангилдаг.

Төхөөрөмжийг дуудаж байна хосолсон, хэрэв түүний гаралтын дохио нь тухайн цаг хугацааны аль нэг цэгт гарч буй оролтын дохиогоор өвөрмөц байдлаар тодорхойлогддог бол.

Үгүй бол төхөөрөмжийг дараалсан буюу хязгаарлагдмал төлөвийн машин (тоон машин, санах ойтой машин) гэж нэрлэдэг. Дараалсан төхөөрөмжүүд нь санах ойн элементүүдтэй байх ёстой. Эдгээр элементүүдийн төлөв нь оролтын дохионы түүхээс хамаарна. Дараалсан төхөөрөмжүүдийн гаралтын дохио нь зөвхөн тухайн үед оролтод байгаа дохиогоор тодорхойлогддоггүй, мөн санах ойн элементүүдийн төлөвөөр тодорхойлогддог. Тиймээс цуваа төхөөрөмжийн тодорхой оролтын дохионы хариу үйлдэл нь түүний үйл ажиллагааны түүхээс хамаарна.

Хосолсон болон дараалсан төхөөрөмжүүдийн дунд практикт хамгийн өргөн хэрэглэгддэг нь ердийн төхөөрөмжүүд юм.

Шифрлэгчид

Кодлогч нь аравтын тоог хоёртын тооллын систем болгон хувиргах хосолсон төхөөрөмж бөгөөд оролт бүрт аравтын тоо оноож болох ба гаралтын логик дохионы багц нь тодорхой хоёртын кодтой тохирдог. Кодлогчийг заримдаа "кодер" (англи хэлнээс кодлогч) гэж нэрлэдэг бөгөөд жишээлбэл, товчлуурын удирдлагын самбарын гар дээр бичсэн аравтын тоог хоёртын тоо болгон хөрвүүлэхэд ашигладаг.

Хэрэв оролтын тоо маш их байвал кодлогч гаралтын дохионы бүх боломжит хослолыг ашигладаг бол ийм кодлогчийг бүрэн биш бол бүрэн бус гэж нэрлэдэг. Бүрэн кодлогчийн оролт ба гаралтын тоо нь n = 2 m харьцаагаар хамааралтай бөгөөд n нь оролтын тоо, m нь гаралтын тоо юм.

Тиймээс товчлуурын кодыг дөрвөн битийн хоёртын тоо болгон хөрвүүлэхийн тулд ердөө 10 оролтыг ашиглахад хангалттай бөгөөд нийт боломжит оролтын тоо 16 (n = 2 4 = 16) байх тул 10 × 4 кодлогч ( 10-аас 4 хүртэл) бүрэн бус байх болно.

Арван битийн нэгж кодыг (0-ээс 9 хүртэлх аравтын тоо) хоёртын код болгон хувиргах кодлогч бүтээх жишээг авч үзье. Логиктой харгалзах дохиог ямар ч үед зөвхөн нэг оролтод өгдөг гэж үздэг. Ийм кодлогчийн тэмдэг ба кодын харилцах хүснэгтийг Зураг дээр үзүүлэв. 3.35.

Энэхүү захидал харилцааны хүснэгтийг ашиглан бид логик илэрхийлэл, түүний дотор зарим гаралтын хувьсагчийн нэгжид тохирох оролтын хувьсагчдыг логик нийлбэрт бичнэ. Тиймээс 1-р гаралт дээр логик "1" нь X 1, эсвэл X 3, эсвэл X 5, эсвэл X 7, эсвэл X 9, өөрөөр хэлбэл y 1 = X 1 + байх үед логик "1" байх болно. X 3 + X 5 + X 7 + X 9

Үүнтэй адилаар бид 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-ийг авна.

Зураг дээр төсөөлөөд үз дээ. OR элементүүдийг ашиглан ийм кодлогчийн 3.36 диаграмм.
Практикт тэргүүлэх ач холбогдол бүхий кодлогчийг ихэвчлэн ашигладаг. Ийм кодлогчдод хоёртын тооны код нь "1" дохиог ашигласан оролтын хамгийн их тоотой тохирч, өөрөөр хэлбэл хэд хэдэн оролтоор тэргүүлэх кодлогч руу дохио илгээх боломжтой бөгөөд энэ нь дугаарын кодыг тогтоодог. гаралтын хамгийн өндөр оролттой тохирч байна.

Жишээ болгон (Зураг 3.37) K555 (TTLSh) цувралын нэн тэргүүний кодлогч (тэргүүлэх кодлогч) K555IVZ-ийг авч үзье.

Кодер нь PR l, ..., PR 9 гэж тодорхойлсон 9 урвуу оролттой. PR гэсэн товчлол нь давуу эрх гэсэн утгатай. Кодлогч нь B l, ..., B 8 урвуу дөрвөн гаралттай. B товчлол нь "автобус" гэсэн үг юм. Тоонууд нь хоёртын тооны харгалзах бит дэх идэвхтэй түвшний (тэг) утгыг тодорхойлдог. Жишээлбэл, B 8 нь энэ гаралт дээрх тэг нь 8 тоотой тохирч байна гэсэн үг юм. Мэдээжийн хэрэг, энэ нь бүрэн бус кодлогч юм.

Хэрэв бүх оролт нь логик нэг бол бүх гаралт нь логик нэг байх бөгөөд энэ нь урвуу код (1111) гэж нэрлэгддэг 0 тоотой тохирч байна. Хэрэв дор хаяж нэг оролт нь логик тэгтэй бол гаралтын дохионы төлөв нь логик тэг байгаа оролтын хамгийн их тоогоор тодорхойлогддог бөгөөд бага тоотой оролтуудын дохионоос хамаардаггүй.

Жишээлбэл, хэрэв PR 1 оролт нь логик тэг, бусад бүх оролт нь логик нэг бол гаралт нь дараах дохиотой байна: V 1 − 0, V 2 − 1, V 4 − 1, V 8 − 1, энэ нь харгалзах болно. урвуу код (1110) дахь 1-р тоо.

Хэрэв PR 9 оролт нь логик тэг байвал бусад оролтын дохионоос үл хамааран дараах дохионууд гаралт дээр байна: V 1 - 0, V 2 - 1, V 4 - 1, V 8 - 0, энэ нь урвуу код дахь 9 дугаар (0110) .

Кодлогчийн гол зорилго нь дохионы эх үүсвэрийн дугаарыг код болгон хувиргах явдал юм (жишээлбэл, тодорхой гар дээрх дарагдсан товчлуурын дугаар).

Декодерууд

Үүнийг хосолсон төхөөрөмж гэж нэрлэдэг, энэ нь n-битийн хоёртын кодыг аравтын тоо нь хоёртын кодтой тохирох гаралт дээр гарч ирэх логик дохио болгон хувиргадаг. Бүрэн декодлогч гэж нэрлэгддэг оролт, гаралтын тоо нь m= 2 n харьцаагаар хамааралтай бөгөөд n нь оролтын тоо, m нь гаралтын тоо юм. Хэрэв декодер нь бүрэн бус тооны гаралтыг ашигладаг бол ийм декодлогчийг бүрэн бус гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, 4 оролт, 16 гаралттай декодер бүрэн байх болно, гэхдээ зөвхөн 10 гаралттай байсан бол энэ нь бүрэн бус байх болно.

Жишээлбэл, K555 цувралын K555ID6 декодер руу хандъя (Зураг 3.38).

Декодер нь A 1, ..., A 8 гэсэн 4 шууд оролттой. А товчлол нь "хаяг" (англи хаягаас) гэсэн үг юм. Эдгээр оролтыг хаягийн оролт гэж нэрлэдэг. Тоонууд нь хоёртын тооны харгалзах цифр дэх идэвхтэй түвшний (нэг) утгыг тодорхойлдог. Декодер нь Y 0, ..., Y 9 урвуу 10 гаралттай. Цифрүүд нь оролтонд өгөгдсөн хоёртын тоонд харгалзах аравтын бутархай тоог тодорхойлдог. Мэдээжийн хэрэг, энэ декодер бүрэн бус байна.

Идэвхтэй түвшний (тэг) утга нь оролтын хоёртын тоогоор тодорхойлогдсон аравтын бутархайтай тэнцүү гаралт юм. Жишээлбэл, хэрэв бүх оролт нь логик тэг байвал Y 0 гаралт нь логик тэг, үлдсэн гаралт нь логик нэг байна. Хэрэв A 2 оролтод логик нэг, бусад оролт дээр логик тэг байвал Y 2 гаралт дээр логик тэг, бусад гаралт дээр логик тэг байна. Хэрэв оролт нь 9-ээс их хоёртын тоо байвал (жишээлбэл, бүх оролт нь хоёртын тоо 1111 ба аравтын тоо 15-тай тохирч байгаа нэг) байвал бүх гаралт нь логик нэг байна.

Декодер бол өргөн хэрэглэгддэг логик төхөөрөмжүүдийн нэг юм. Энэ нь янз бүрийн хосолсон төхөөрөмжүүдийг бүтээхэд хэрэглэгддэг.

Шифрлэгч ба шифр тайлагч нь хамгийн энгийн код хувиргагчийн жишээ юм.

Код хувиргагч

Ерөнхийдөө эдгээр нь нэг кодыг нөгөө код руу хөрвүүлэх зориулалттай төхөөрөмжүүд бөгөөд ихэвчлэн стандарт бус код хувиргалтыг гүйцэтгэдэг. Код хувиргагчийг X/Y-ээр тодорхойлно.

Гурван элементээс таван элементийн код хувиргагчийн жишээн дээр хөрвүүлэгчийн хэрэгжилтийн онцлогуудыг авч үзье. Зураг дээр үзүүлсэн кодын захидал харилцааны хүснэгтийг хэрэгжүүлэх шаардлагатай гэж үзье. 3.39.

Энд N нь оролтын хоёртын кодтой харгалзах аравтын тоог илэрхийлнэ. Код хувиргагчид ихэвчлэн декодер - кодлогчийн хэлхээг үүсгэдэг. Декодер нь оролтын кодыг хэдэн аравтын тоо болгон хувиргаж, дараа нь кодлогч гаралтын кодыг үүсгэдэг. Энэ зарчмын дагуу бүтээсэн хөрвүүлэгчийн диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 3.40, энд матрицын диод кодлогч ашигладаг. Ийм хөрвүүлэгчийн ажиллах зарчим нь маш энгийн. Жишээлбэл, декодчилогчийн бүх оролт нь логик "O" байх үед түүний гаралт 0 дээр логик "1" гарч ирэх бөгөөд энэ нь 4 ба 5 гаралт дээр "1" гарч ирэхэд хүргэдэг, өөрөөр хэлбэл кодын эхний мөрөнд. захидал харилцааны хүснэгтийг хэрэгжүүлж байна.


Аж үйлдвэр үйлдвэрлэдэг олон тооны шифрлэгч, тайлагчболон код хувиргагч, тухайлбал strobe бүхий 4×16 декодер (K555IDZ), 7×5 LED матрицыг удирдах код хувиргагч (K155ID8), масштабын индикаторыг удирдах код хувиргагч (K155ID15) гэх мэт.

Шифр тайлагч нь нэг төрлийн хоёртын кодыг нөгөө рүү хөрвүүлэх боломжийг олгодог. Жишээ нь, байрлалын хоёртын системийг шугаман найм буюу арван зургаан тоот руу хөрвүүлэх. Өөрчлөлт нь үнэний хүснэгтэд заасан дүрмийн дагуу явагддаг тул декодчилогч барих нь тийм ч хэцүү биш юм. Декодер бүтээхийн тулд та дүрмийг ашиглаж болно.

Аравтын декодер

Хоёртын кодоос аравтын код руу декодерийн хэлхээг хөгжүүлэх жишээг авч үзье. Аравтын кодыг ихэвчлэн аравтын орон бүрт нэг битээр илэрхийлдэг. Аравтын бутархайн код нь арван оронтой байдаг тул аравтын бутархайг харуулахын тулд арван декодчигчийн гаралт шаардлагатай. Эдгээр тээглүүрүүдийн дохиог ашиглаж болно. Хамгийн энгийн тохиолдолд LED-ийн дээрх цифр дээр гарын үсэг зурж болно.Аравтын бутархай декодчигчийн үнэний хүснэгтийг 1-р хүснэгтэд үзүүлэв.

Хүснэгт 1.Аравтын декодерын үнэний хүснэгт.

Оролтууд				Гарах
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

Декодерын чипүүдийг 2-р зурагт хэлхээний диаграммд үзүүлэв. Энэ зураг нь хоёртын аравтын декодерын тэмдэглэгээг харуулсан бөгөөд дотоод хэлхээний бүрэн диаграммыг Зураг 1-д үзүүлэв.

Зураг 2. Хоёртын аравтын декодерын график тэмдэглэгээ

Яг үүнтэй адилаар та бусад декодер (декодер)-ийн хэлхээний диаграммыг авч болно. Хамгийн түгээмэл схемүүд нь наймтын болон арван зургаатын код тайлагч юм. Ийм декодлогчийг одоогоор дэлгэцэнд бараг ашигладаггүй. Үндсэндээ ийм декодеруудыг илүү төвөгтэй дижитал модулиудын бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашигладаг.

Долоон сегментийн декодер

Ихэнхдээ аравтын болон арван зургаатын оронтой тоог харуулахад ашигладаг. Долоон сегментийн индикаторын дүрс ба түүний сегментүүдийн нэрийг Зураг 3-т үзүүлэв.

Зураг 3. Долоон сегментийн индикаторын зураг ба түүний сегментүүдийн нэр

Ийм үзүүлэлт дээр 0 тоог харуулахын тулд a, b, c, d, e, f сегментүүдийг гэрэлтүүлэхэд хангалттай. "1" тоог харуулахын тулд b ба c сегментүүд асдаг. Яг үүнтэй адилаар та бусад бүх аравтын буюу арван арван тоот цифрүүдийн зургийг авч болно. Ийм зургийн бүх хослолыг долоон сегментийн код гэж нэрлэдэг.

Хоёртын кодыг долоон сегмент болгон хөрвүүлэх боломжийг олгох декодчилогчийн үнэний хүснэгтийг үүсгэцгээе. Сегментүүдийг тэг потенциалаар асаацгаая. Дараа нь долоон сегментийн декодчигчийн үнэний хүснэгт нь 2-р хүснэгтэд үзүүлсэн хэлбэрийг авна. Декодерын гаралтын дохионы тодорхой утга нь микро схемийн гаралтаас хамаарна. Бид эдгээр диаграммуудыг дараа нь янз бүрийн төрлийн мэдээллийг харуулах бүлэгт авч үзэх болно.

Хүснэгт 2. Долоон сегментийн декодерын үнэний хүснэгт

Оролтууд				Гарах
8	4	2	1	а	б	в	г	д	е	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

Дурын үнэний хүснэгтээс дурын үнэний хүснэгт байгуулах зарчмын дагуу 2-р хүснэгтэд өгөгдсөн үнэний хүснэгтийг хэрэгжүүлэх долоон сегмент декодлогчийн бүдүүвч диаграммыг бид олж авдаг.Энэ удаад бид үүнийг боловсруулах үйл явцыг дэлгэрэнгүй тайлбарлахгүй. хэлхээ. Долоон сегментийн декодерын үр дүнд үүссэн хэлхээний диаграммыг Зураг 4-т үзүүлэв.

Хичээлийн сэдэв: Кодлогч ба декодер. Зорилго, бүтэц, хэрэглээ

Ерөнхий мэдээлэл

Декодер ба кодлогч (мөн ба, ЭСВЭЛ, БИШ, БА-БИШ, ЭСВЭЛ-БИШ гэх мэт элементүүд) нь хосолсон элементүүд юм: тэдгээрийн гаралтын потенциалууд нь оролтын агшин зуурын төлөв байдлаас хамаардаг ба тэдгээрийн өөрчлөлтийн дагуу нөхцөл байдал өөрчлөгддөг. гаралт бас өөрчлөгддөг; Ийм элементүүд нь оролтын потенциалыг өөрчилсний дараа өмнөх төлөвөө хадгалдаггүй, өөрөөр хэлбэл. санах ойгүй.

Шифр тайлагч нь бүрэн эсвэл бүрэн бус байж болно. Бүрэн декодлогч нь бүх оролтын кодуудад, бүрэн бус кодуудад - үнэ цэнэ нь тодорхой урьдчилан тогтоосон утгаас хэтрэхгүй кодуудад хариу үйлдэл үзүүлдэг. Декодерын гаралт нь шууд эсвэл урвуу байж болно.

Шифрлэгчийг тэргүүлэх болон тэргүүлэх ач холбогдолгүй гэж үзэх боломжтой. Тэргүүлэх кодлогчийн хувьд оролтууд нь өөр өөр тэргүүлэх чиглэлтэй байдаг. Илүү өндөр ач холбогдол бүхий өдөөгдсөн оролт нь өмнө нь өдөөгдсөний үйлдлийг дарж, түүний утгатай тохирох гаралт дээр кодыг тогтоодог.

Энэ сэдвээр танилцуулсан материалын талаархи мэдлэг нь оюутнуудад шаардлагатай битийн гүн, эдгээр элементүүдийн хяналтын оролтыг ашиглах хэрэгцээ, гаралтын ангиллаас хамааран декодер, кодлогчийг зөв сонгох боломжийг олгоно. Тэрээр бага оролттой элементүүд дээр олон тооны оролттой бүтцийг зохион байгуулахаас гадна өргөн нь ашигласан элементүүдийн өргөнөөс давсан код бүхий төхөөрөмжүүдийг хаяглаж сурах болно.

Декодерын бүтэц.

Декодерын оролтын тоон код бүр (Зураг 3.2, a, b) харгалзах гаралтын логик 1 (эсвэл логик 0) -тай тохирч байна. Өөрөөр хэлбэл, оролтын код бүр нь догдолж буй харгалзах гаралт руу ханддаг. Тиймээс декодерын оролтыг ихэвчлэн хаягийн оролт гэж нэрлэдэг. Тэдний хажууд байгаа тоонууд (1,2,4...) нь ирж буй хоёртын тооны битүүдийн жин хэрхэн хамааралтай болохыг харуулдаг.

Декодерын гаралтыг аравтын бутархай тоогоор дижиталчилна. Тоо нь оролтын кодын жинтэй тэнцүү, битүүд нь заасан жинтэй тэнцүү гаралт нь өдөөгддөг, i.e. Декодер нь хоёртын кодоор бичигдсэн тоог тайлж (тайлдаг) бөгөөд үүнийг харгалзах гаралт дээр логик 1 (логик 0) хэлбэрээр илэрхийлнэ. Тиймээс 5-р гаралт нь оролтын код 101, гаралт 6 нь оролтын код 110 гэх мэт. Декодерын гаралт нь түүнийг өдөөсөн оролтын кодыг тусгасан гэж төсөөлөхөд тохиромжтой.

V оролт нь ажиллуулахыг идэвхжүүлэх оролт юм. Хэрэв энэ нь урвуу бол (тойрогоор тэмдэглэгдсэн) бол декодер ажиллахын тулд лог байх ёстой. 0 (энэ оролтыг нийтлэг утастай холбоход хангалттай - "газар"). V шууд оролт нь резистороор дамжуулан цахилгаан тэжээлд холбогдсон байна. Нарийвчлалын оролт байгаа нь микро схемийн ажиллагааг өргөжүүлдэг.

Декодерыг түүний оролтын тоо нь ирж буй хоёртын кодын битийн гүнтэй тохирч байхаар сонгосон. Түүний гаралтын тоо нь энэ битийн гүн дэх өөр өөр кодын тоотой тэнцүү байна. Хоёртын кодын бит бүр хоёр утгыг авдаг тул n-битийн хослолуудын (n-битийн хоёртын код) нийт тоо 2n байна. Энэ тооны гаралт нь бүрэн декодлогчтой.

Зарим хаягийн кодын утгууд нь бодит байдлыг тусгаагүй тохиолдолд бүрэн бус декодлогчийг сонгоно. Жишээлбэл, аравтын бутархайн хоёртын кодыг (0,1,2...9 тоонуудыг агуулж болно) авах зориулалттай декодер нь дөрвөн оролттой байх ёстой (910 нь 10012 гэж харагдана). Гэсэн хэдий ч 10012-оос дээш тооны хослолууд нь цифрийг харуулахгүй, харин тоог харуулдаг тул (хэдийгээр тэдгээр нь оролтод гарч ирж магадгүй) гаралт дээр бичиж болохгүй, тэдгээрийн тоо нь араваас хэтрэхгүй байх ёстой.

Декодерын бүтэц нь AND элементүүд дээр суурилсан байж болно; тус бүрийн гаралт нь декодерын гаралт юм. Хэрэв энэ гаралтыг өдөөх шаардлагатай бол AND элементийн оролт дээр логик нэгжийг цуглуулах ёстой. Энэ тохиолдолд логикийг агуулсан оролтын кодын битүүд нь AND элементийн оролтод шууд нийлүүлэгдэж, тэг битүүд нь урвуу байх ёстой.

Шифр тайлагч болон шифрлэгч байдаг:

шууд оролттой

урвуу оролттой

бүрэн бус

тэргүүлэх ач холбогдолгүй

тэргүүлэх ач холбогдол

Зарим төрлийн декодерууд урвуу гаралттай байдаг: өдөөгдсөн (идэвхжүүлсэн) гаралт нь логик 0-тэй байхад бусад нь логик 1-тэй байдаг. Идэвхтэй дохиог сонгох (ашиглалтад оруулах, эхлүүлэх) үед ийм декодлогчийг ашиглах нь тохиромжтой. төхөөрөмжийн декодчилогчийн гаралт нь логик 0 байна.

Декодерын багтаамжийг өргөжүүлэх

Шифр тайлагчийн хүчин чадлыг нэмэгдүүлэх ерөнхий тохиолдлыг 3.4-р зурагт үзүүлэв. Зүүн талын (хэлхээний дагуу) декодер нь V оролт дээр логик 1-ээр байнга идэвхждэг. DC0...DC15 декодеруудын аль нэгийг хаягийн оролтын кодоор идэвхжүүлж (сонгож) болно. 0...15 гаралтын аль нэгийг сонгох нь 1, 2, 4, 8 хосолсон оролтын кодоор тодорхойлогддог. Иймээс 256 (28) гаралтын аль нэгийг нь 8-аар идэвхжүүлж болно. бит код, дөрөв нь декодчилогчийн дугаар, дөрөв нь гаралтын дугаарыг сонгоно.

Шифр тайлагчийн хэрэглээ

Декодерын гол зорилго нь төхөөрөмжид байгаа олон объектоос нэг объектыг сонгох (хаяглах, эхлүүлэх) юм. Цагаан будаа. 3.5-т энэ програмыг харуулсан болно. Объект бүрт тодорхой хаяг (тоо) оноогдсон байдаг. Декодерын оролтуудад хоёртын хаягийн код ирэхэд холбогдох элемент нь декодчилогчийн гаралт дээр логик 0 гарч ирснээр идэвхжиж, үлдсэн элементүүд нь хаагдсан хэвээр байна.

Декодерын оролт дээр тодорхой код гарч ирэх үед жишээлбэл, параметрийн (температур, хүчдэл, гэх мэт), заасан блокийн хэвийн түвшинд хүргэх ёстой.

Хаягтай төхөөрөмжүүдийн тоо бага байх үед декодерын олон гаралт ашиглагдаагүй хэвээр үлдэнэ. Энэ тохиолдолд (ялангуяа эдийн засгийн шалтгаанаар) декодчилогч чип биш харин түүний фрагментийг логик элементүүдээр хэрэгжүүлэхийг зөвлөж байна.

Декодер дээр логик функцуудыг хэрэгжүүлж болно. Жишээлбэл, y = />3 x2 />1 + />3 x2 x 1 + x3 />2 x 1. Логик хувьсагчдыг декодерын хаягийн оролтуудад нийлүүлдэг. Эхний холболт (түүний жин нь 2) 2-р гаралтыг, хоёр дахь нь 3-р гаралтыг, гурав дахь нь 5-р гаралтыг өдөөдөг. Эдгээр холболтуудын аль нэг нь байгаа үед y = 1 нөхцөл үүсэх ёстой тул 2, 3, 5-р гаралтыг дизьюнкцээр нэгтгэх ёстой.

Шифрлэгчид

Кодлогчийн бүтэц.

Кодлогч нь декодчилогчтой урвуу асуудлыг шийддэг: тухайлбал, өдөөсөн мэдээллийн оролтын аравтын бутархай тоонд харгалзах хоёртын кодыг түүний гаралт дээр суулгасан болно.

Гаралт дээр байгалийн хоёртын кодыг олж авахын тулд кодлогчийг бүтээхдээ сондгой аравтын бутархай 1, 3, 5, 7,... нь ийм кодын хамгийн бага ач холбогдол бүхий оронтой тоонд 1 байна, өөрөөр хэлбэл, 1-р оролт эсвэл 3-р оролт зэрэгт байгаа бол хамгийн бага ач холбогдол бүхий цифрийн гаралт нь 1 байх ёстой. Тиймээс заасан тоо бүхий оролтууд нь OR элементээр дамжуулан бага-ийн гаралттай холбогддог. захиалгын тоо. Аравтын бутархай 2, 3, 6, 7,... хоёртын кодын хоёр дахь оронтой тоонд нэгж байна; Эдгээр тоо бүхий оролтыг OR элементээр дамжуулан кодын хоёр дахь оронтой кодлогчийн гаралттай холбох ёстой. Үүний нэгэн адил OR элементээр дамжуулан 4, 5, 6, 7,... оролтууд нь гурав дахь битийн тохируулагдсан гаралттай холбогдсон байх ёстой, учир нь тэдгээрийн кодууд нь энэ битэд нэгтэй байдаг.

Кодерын хэлхээг байгуулах боломжтой бөгөөд E нь үйл ажиллагааны зөвшөөрлийн оролт, E0 нь гаралт бөгөөд логик 0 нь нэг ч мэдээллийн оролт өдөөгддөггүйг илтгэнэ. Кодеруудын битийн багтаамжийг (каскад) өргөжүүлэхийн тулд дараагийн кодлогчийн E оролтыг өмнөхийн E0 гаралттай холбоно. Хэрэв өмнөх кодлогчийн мэдээллийн оролтууд өдөөгдөөгүй (E0=0) бол дараагийн кодлогч ажиллах зөвшөөрлийг авна.

Шифрлэгч ба шифр тайлагчийн зорилго, хэрэглээ

Кодлогчийг хоёртын кодоор аравтын тоог илэрхийлэх (кодлох) төдийгүй, жишээлбэл, харгалзах тэмдэг бүхий товчлуур дарагдсан үед тодорхой код (түүний утгыг урьдчилан сонгосон) гаргахын тулд зохион байгуулж болно. Энэ код гарч ирэх үед гарны тодорхой товчлуур дарагдсан тухай системд мэдэгдэнэ.

Шифрлэгчийг нэг төрлийн кодыг өөр код болгон хувиргах төхөөрөмжид ашигладаг. Энэ тохиолдолд эх кодын хослолыг эхлээд тайлдаг бөгөөд үүний үр дүнд декодчигчийн харгалзах гаралт дээр логик 1 гарч ирдэг. Энэ нь оролтын кодыг харуулах бөгөөд утга нь өдөөгдсөн тоогоор тодорхойлогддог. декодчилогчийн гаралт нь кодлогч руу тэжээгддэг бөгөөд оролтын код бүр нь өгөгдсөн гаралтын кодын харагдах байдалд хүргэдэг байдлаар зохион байгуулагдсан.

Дижитал технологи, ялангуяа компьютер, хяналтын системд хамгийн чухал элементүүдийн нэг бол кодлогч ба декодчилогч юм. Бид кодлогч эсвэл декодлогч гэдэг үгийг сонсоход тагнуулын киноны хэллэгүүд санаанд орж ирдэг. Жишээ нь: илгээмжийг тайлж, хариултыг шифрлэх. Манай болон гадаадын станцуудын шифрлэлтийн машинууд шифрлэгч, шифрлэгч ашигладаг болохоор буруудах зүйлгүй.

Шифрлэгчид.

Тиймээс кодлогч (кодер) нь нэг тооны системийн кодыг өөр системийн код болгон хувиргадаг цахим төхөөрөмж, энэ тохиолдолд микро схем юм. Электроникийн салбарт хамгийн өргөн хэрэглэгддэг нь байрлалын аравтын кодыг зэрэгцээ хоёртын код болгон хувиргадаг кодлогч юм. Энкодерыг хэлхээний диаграм дээр ингэж зааж болно.

Жишээлбэл, бид гартаа ямар ч сургуулийн сурагч ашигладаг энгийн тооны машин барьж байна гэж төсөөлөөд үз дээ.

Тооцоологч дахь бүх үйлдлийг хоёртын тоогоор гүйцэтгэдэг (дижитал электроникийн үндсийг санаарай) гарны дараа оруулсан тоог хоёртын хэлбэрт хөрвүүлдэг кодлогч байдаг.

Тооцоологчийн бүх товчлуурууд нь нийтлэг утсанд холбогдсон бөгөөд жишээлбэл, кодлогчийн оролтын 5-р товчлуурыг дарснаар бид энэ тооны хоёртын хэлбэрийг гаралт дээр шууд хүлээн авах болно.

Мэдээжийн хэрэг, тооны машины кодлогч нь илүү олон тооны оролттой байдаг, учир нь тоонуудаас гадна та арифметик үйлдлийн бусад тэмдэгтүүдийг оруулах шаардлагатай байдаг тул зөвхөн хоёртын хэлбэрээр тоонууд төдийгүй командуудыг гаралтаас хасдаг. кодлогч.

Хэрэв бид кодлогчийн дотоод бүтцийг авч үзвэл энэ нь хамгийн энгийн үндсэн логик элементүүд дээр хийгдсэн болохыг харахад хялбар байдаг.

Хоёртын логик дээр ажилладаг боловч операторын тав тухыг хангах үүднээс аравтын гартай бүх хяналтын төхөөрөмжүүд кодлогч ашигладаг.

боловсролын талаар сурах бичгийн гуравдугаар хэсэгт авч үзэх болно.

Өөрийгөө хянах асуултууд

Декодер гэж юу вэ?

Шугаман декодерыг юу гэж нэрлэдэг вэ?

Демултиплексорын ажиллах зарчмыг тайлбарлана уу

Шифрлэгч гэж юу вэ?

Шифрлэгчийг хаана ашигладаг вэ?

Мультиплексор гэж юу вэ?

Кодлогч нь декодчилогчтой урвуу асуудлыг шийддэг: тухайлбал, өдөөсөн мэдээллийн оролтын аравтын бутархай тоонд харгалзах хоёртын кодыг түүний гаралт дээр суулгасан болно.

Гаралт дээр байгалийн хоёртын кодыг олж авахын тулд кодлогчийг бүтээхдээ сондгой аравтын бутархай 1, 3, 5, 7, ... нь ийм кодын хамгийн бага ач холбогдол бүхий оронтой тоонд 1 байна, өөрөөр хэлбэл гаралтад байгааг анхаарч үзээрэй. 1-р оролт эсвэл 3-р оролтод нэг байгаа бол хамгийн бага ач холбогдол бүхий цифр нь 1 байх ёстой. Иймд заасан тоо бүхий оролтууд нь OR элементээр дамжуулан доод эрэмбийн цифрийн гаралттай холбогддог. . Аравтын бутархай 2, 3, 6, 7 нь хоёртын кодын хоёр дахь оронтой нэгжтэй байна. . .; Эдгээр тоо бүхий оролтыг OR элементээр дамжуулан кодын хоёр дахь оронтой кодлогчийн гаралттай холбох ёстой. Үүний нэгэн адил OR элементээр дамжуулан 4, 5, 6, 7,... оролтууд нь гурав дахь битийн тохируулагдсан гаралттай холбогдсон байх ёстой, учир нь тэдгээрийн кодууд нь энэ битэд нэгтэй байдаг.

Заасан зарчмын дагуу баригдсан кодлогчийн хэлхээг Зураг дээр үзүүлэв. 3.9,a, ердийн дүрсийг Зураг дээр үзүүлэв. 3.9, b, энд E нь үйлдлийн зөвшөөрлийн оролт, E 0 нь гаралт бөгөөд логик 0 нь нэг ч мэдээллийн оролт өдөөгддөггүйг харуулж байна. Кодеруудын битийн багтаамжийг (каскад) өргөжүүлэхийн тулд дараагийн кодлогчийн E оролтыг өмнөхийн E 0 гаралттай холбоно. Хэрэв өмнөх кодлогчийн мэдээллийн оролтууд өдөөгдөөгүй (E 0 =0) бол дараагийн кодлогч ажиллах зөвшөөрлийг авна.

Шифрлэгчийн хэрэглээ

Кодлогчийг хоёртын кодоор аравтын тоог илэрхийлэх (кодлох) төдийгүй, жишээлбэл, харгалзах тэмдэг бүхий товчлуур дарагдсан үед тодорхой код (түүний утгыг урьдчилан сонгосон) гаргахын тулд зохион байгуулж болно. Энэ код гарч ирэх үед гарны тодорхой товчлуур дарагдсан тухай системд мэдэгдэнэ.

Шифрлэгчийг нэг төрлийн кодыг өөр код болгон хувиргах төхөөрөмжид ашигладаг. Энэ тохиолдолд эх кодын хослолыг эхлээд тайлдаг бөгөөд үүний үр дүнд декодчигчийн харгалзах гаралт дээр логик 1 гарч ирдэг. Энэ нь оролтын кодыг харуулах бөгөөд утга нь өдөөгдсөн тоогоор тодорхойлогддог. декодчилогчийн гаралт нь кодлогч руу тэжээгддэг бөгөөд оролтын код бүр нь өгөгдсөн гаралтын код гарч ирэх байдлаар зохион байгуулагддаг.