Призначення шифратора. Призначення та застосування шифраторів та дешифраторів

3.1.2 Шифратори

Шифрування це спосіб стиснення даних за рахунок перетворення m-розрядного унітарного (десяткового) коду n-розрядний двійковий або двійково-десятковий код ( m> n). Шифратори ( CD, coder) виконують функцію, обернену до функції дешифратора. При надходженні сигналу однією з входів шифратора з його виходах формується код, відповідний номеру цього входу.

Повний шифратор ( m – n) має m = 2nвходів та nвиходів, якщо m < 2nто шифратор не повний. Також він може бути непріоритетним, якщо дозволено подання лише одного активного сигналу або пріоритетним, якщо допускається подача одночасно кількох активних сигналів на входи.

Принцип роботи повного непріоритетного шифратора (4-2) пояснюється таблицею істинності (таблиця 1).

Таблиця істинності непріоритетного шифратора (4 – 2) Таблиця 1

набору	Інформаційні входи				Виходи
	X 3	X 2	X 1	X 0	F 1	F 0

Карти Карно для мінімізації схеми шифраторів зазвичай не використовуються внаслідок складності складання за великої кількості змінних.

З таблиці (1) випливає, що молодший розрядF 0 коду на виході шифратора дорівнює одиниці, коли на непарних входах є одиниця:

Старший розрядF 1 коду на виході шифратора дорівнює одиниці, коли на входахX 3 , X 2 є одиниця:

Отже, схема шифратора (4 - 2) може бути реалізована за допомогою двох елементів 2АБО (рис. 1, а).

Мал. 1 Схеми непріоритетного шифратора (4 – 2) на елементах 2АБО (а), 2АБО-НЕ (б)

Для інверсного запису (рис. 1, б):

Один із вхідних сигналів шифратора обов'язково має одиничне значення (таблиця 1). Якщо на входах X 1 , X 2 , X 3 нульові значення, це означає, щото на вході X 0 логічнаодиниця, що відповідає набору 0, і цей вхід до схеми може бути підключений (рис. 1, а). Аналогічно дляX 3 у схемішифратора на рис. 1, б. Схеми шифраторів на малюнку відрізняються дзеркальною перестановкою входів (в обох випадках молодший розряд X 0 , старшийX 3 ) та інвертуванням вихідних сигналів (рис.1, б).

У шифраторів зазвичай є службові входи та виходи:

- Дозволяючий (стробіруючий) вхідEI (EN ) для вибору часу спрацьовування шифратора за умовиEI =1, також нарощування розрядності вхідного коду.

- Дозвільний вихідEO (EN ), Визначає відсутність сигналів на всіх інформаційних виходах (EO = 1). Використовується для збільшення розрядності шляхом підключення додаткових шифраторів, умова підключення EO =1.

- Дозвільний вихідGS (CS ), вказує на наявність інформаційного сигналу хоча б на одному вході, приймаючи значенняGS = 1. Забезпечує узгодження роботи шифратора та зовнішніх пристроїв (мікропроцесор). Може застосовуватися у схемі нарощування розрядності шифратора щоб уникнути помилок перетворення кодів.

Одне з основних призначень шифратора – введення даних у цифрові пристрої за допомогою клавіатури. Шифратори, які при одночасному натисканні кількох клавіш виробляють код старшої цифри, називають пріоритетними. Якщо ці шифратори виявляють старшу (ліву) одиницю та формують двійковий код відповідного одиниці десяткового номера, то називаються вказівниками старшої одиниці (позначення елемента HPR 1/ BIN ).

У таблиці істинності покажчика старшої одиниці (таблиця 2) символом «Х» позначені значення вхідних змінних, які не важливі для пристрою і можуть дорівнювати 0 або 1. Інтерес представляють одиниці у старшому розряді відповідного набору.

Символом « – » позначені значення змінних, які надходять у шифратор, т.к. на дозвільному входіEI сигнал логічного нуля,на виходіF 1 F 0 = 00.

приклад: якщо натиснуто клавішу старшого розряду Х 3 (набір 5), що відповідає кодам 3 10 = 11 2 натискання інших клавіш повинно ігноруватися.

Таблиця істинності покажчика старшої одиниці (4 – 2) Таблиця 2
набору	Службові			Інформаційні
	Вхід	виходи		Входи				Виходи
	EI	GS	EO	X 3	X 2	X 1	X 0	F 1	F 0

Відповідно до правила склеювання для виходу F 1 .

Логічні пристрої поділяють на два класи: комбінаційні та послідовні.

Пристрій називають комбінаційнимякщо його вихідні сигнали в певний момент часу однозначно визначаються вхідними сигналами, що мають місце в цей момент часу.

Інакше пристрій називають послідовним або кінцевим автоматом (цифровим автоматом, з пам'яттю). У послідовних пристроях обов'язково є елементи пам'яті. Стан цих елементів залежить від передісторії надходження вхідних сигналів. Вихідні сигнали послідовних пристроїв визначаються як сигналами, наявними на входах у час, а й станом елементів пам'яті. Таким чином, реакція послідовного пристрою на певні вхідні сигнали залежить від передісторії його роботи.

Серед комбінаційних, і послідовнісних пристроїв виділяються типові, найбільш широко використовувані практично.

Шифратори

Шифратор - це комбінаційний пристрій, що перетворює десяткові числа на двійкову систему числення, причому кожному входу може бути поставлене у відповідність десяткове число, а набір вихідних логічних сигналів відповідає певному двійковому коду. Шифратор іноді називають "кодером" (від англ. Coder) і використовують, наприклад, для перекладу десяткових чисел, набраних на клавіатурі кнопкового пульта управління, в двійкові числа.

Якщо кількість входів настільки велика, що в шифраторі використовуються всі можливі комбінації сигналів на виході, такий шифратор називається повним, якщо не всі, то неповним. Число входів і виходів у повному шифраторі пов'язане співвідношенням n = 2 m , де n число входів, m число виходів.

Так, для перетворення коду кнопкового пульта в чотирирозрядне двійкове число достатньо використовувати лише 10 входів, тоді як повне число можливих входів дорівнюватиме 16 (n = 2 4 = 16), тому шифратор 10×4 (з 10 в 4) буде неповним .

Розглянемо приклад побудови шифратора перетворення десятирозрядного одиничного коду (десяткових чисел від 0 до 9) в двійковий код. При цьому передбачається, що сигнал, що відповідає логічній одиниці, у кожний момент часу подається лише на один вхід. Умовне позначення такого шифратора та таблиця відповідності коду наведено на рис. 3.35.

Використовуючи цю таблицю відповідності, запишемо логічні вирази, включаючи в логічну суму ті вхідні змінні, які відповідають одиниці деякої вихідної змінної. Так, на виході у 1 буде логічна «1» тоді, коли логічна «1» буде або на вході Х 1 або Х 3 або Х 5 або Х 7 або X 9 тобто у 1 = Х 1 + Х 3 + Х 5 + Х 7 + X 9

Аналогічно отримуємо у 2 = Х 2 + Х 3 + Х 6 + X 7 у 3 = Х 4 + Х 5 + Х 6 + Х 7 у 4 = Х 8 + X 9

Уявимо на рис. 3.36 схему такого шифратора, використовуючи елементи АБО.
Насправді часто використовують шифратор із пріоритетом. У таких шифраторах код двійкового числа відповідає найвищому номеру входу, який поданий сигнал «1», т. е. на пріоритетний шифратор допускається подавати сигнали кілька входів, а він виставляє на виході код числа, відповідного старшому входу.

Розглянемо як приклад (рис. 3.37) шифратор з пріоритетом (пріоритетний шифратор) К555ІВЗ серії мікросхем К555 (ТТЛШ).

Шифратор має 9 інверсних входів, позначених через PR l …, PR 9 . Абревіатура PR означає «пріоритет». Шифратор має чотири інверсні виходи Bl, …, B8. Абревіатура B означає "шина" (від англ. Bus). Цифри визначають значення активного рівня (нуля) у відповідному розряді двійкового числа. Наприклад, B 8 позначає, що нуль цьому виході відповідає числу 8. Очевидно, що це неповний шифратор.

Якщо всіх входах - логічна одиниця, то всіх виходах також логічна одиниця, що відповідає числу 0 у так званому інверсному коді (1111). Якщо хоча б одному вході є логічний нуль, то стан вихідних сигналів визначається найбільшим номером входу, у якому є логічний нуль, і залежить від сигналів на входах, мають менший номер.

Наприклад, якщо на вході PR 1 - логічний нуль, а на всіх інших входах - логічна одиниця, то на виходах є такі сигнали: 1 - 0, 2 - 1, 4 - 1, 8 - 1, що відповідає числу 1 в інверсному коді (1110).

Якщо на вході PR 9 логічний нуль, то незалежно від інших вхідних сигналів на виходах є наступні сигнали: В 1 − 0 , 2 − 1 , 4 − 1, 8 − 0, що відповідає числу 9 в інверсному коді (0110) .

Основне призначення шифратора - перетворення номера джерела сигналу код (наприклад, номери натиснутої кнопки деякої клавіатури).

Дешифратори

Називається комбінаційний пристрій, що перетворює n-розрядний двійковий код логічний сигнал, що з'являється на тому виході, десятковий номер якого відповідає двійковому коду. Число входів і виходів у так званому повному дешифраторі пов'язане співвідношенням m = 2 n , де n число входів, а m число виходів. Якщо роботі дешифратора використовується неповне число виходів, такий дешифратор називається неповним. Так, наприклад, дешифратор, що має 4 входи та 16 виходів, буде повним, а якби виходів було лише 10, то він був би неповним.

Звернемося для прикладу до дешифратора К555ІД6 серії К555 (рис. 3.38).

Дешифратор має 4 прямі входи, позначених через А 1 , …, А 8 . Абревіатура A означає «адресу» (від англ. address). Зазначені входи називають адресними. Цифри визначають значення активного рівня (одиниці) у відповідному розряді двійкового числа. Дешифратор має 10 інверсних виходів Y0, …, Y9. Цифри визначають десяткове число, що відповідає заданому двійковому числу на входах. Очевидно, цей дешифратор неповний.

Значення активного рівня (нуля) має той вихід, номер якого дорівнює десятковому числу, що визначається двійковим числом на вході. Наприклад, якщо всіх входах - логічні нулі, то виході Y 0 - логічний нуль, але в інших виходах - логічна одиниця. Якщо вході А 2 - логічна одиниця, але в інших входах - логічний нуль, то виході Y 2 - логічний нуль, але в інших виходах - логічна одиниця. Якщо на вході – двійкове число, що перевищує 9 (наприклад, на всіх входах одиниці, що відповідає двійковому числу 1111 та десятковому числу 15), то на всіх виходах – логічна одиниця.

Дешифратор - один із широко використовуваних логічних пристроїв. Його застосовують для побудови різноманітних комбінаційних пристроїв.

Розглянуті шифратори та дешифратори є прикладами найпростіших перетворювачів кодів.

Перетворювачі кодів

У загальному випадку називають пристрої, призначені для перетворення одного коду в інший, при цьому часто вони виконують нестандартні перетворення кодів. Перетворювачі кодів позначають через X/Y.

Розглянемо особливості реалізації перетворювача на прикладі перетворювача триелементного коду п'ятиелементний. Припустимо, необхідно реалізувати таблицю відповідності кодів, наведену на рис. 3.39.

Тут через N позначено десяткове число, що відповідає вхідному двійковому коду. Перетворювачі кодів часто створюють за схемою дешифратор – шифратор. Дешифратор перетворює вхідний код на деяке десяткове число, а потім шифратор формує вихідний код. Схема перетворювача, створеного за таким принципом, наведено на рис. 3.40 де використаний матричний діодний шифратор. Принцип роботи такого перетворювача є досить простим. Наприклад, коли на всіх входах дешифратора логічний «Про», то на його виході 0 з'являється логічна «1», що призводить до появи «1» на виходах 4 і 5, тобто реалізується перший рядок таблиці відповідності кодів.


Промисловість випускає велика кількість шифраторів, дешифраторіві перетворювачів кодів, таких як дешифратор 4×16 зі стробуванням (К555ІДЗ), перетворювач коду для керування світлодіодною матрицею 7×5 (К155ІД8), перетворювач коду для керування шкальним індикатором (К155ІД15) та ін.

Дешифратори дозволяють перетворювати одні види бінарних кодів на інші. Наприклад, перетворювати позиційний двійковий код у лінійний вісімковий або шістнадцятковий. Перетворення проводиться у разі правилам, описаним у таблицях істинності, тому побудова дешифраторів не становить труднощів. Для побудови дешифратора можна скористатися правилами.

Десятковий дешифратор

Розглянемо приклад розробки схеми дешифратора із двійкового коду в десятковий. Десятковий код зазвичай відображається одним бітом на одну десяткову цифру. У десятковому коді десять цифр, тому відображення одного десяткового розряду потрібно десять виходів дешифратора. Сигнал із цих висновків можна подати на . У найпростішому випадку над світлодіодом можна просто підписати цифру, що індикується. Таблиця істинності десяткового дешифратора наведена в таблиці 1.

Таблиця 1.Таблиця істинності десяткового дешифратора.

Входи				Виходи
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

Мікросхеми дешифратора на важливих схемах наведено малюнку 2. У цьому малюнку наведено позначення двоично-десятичного дешифратора, повна внутрішня принципова схема якого зображено малюнку 1.

Малюнок 2. Умовно-графічне позначення двійково-десяткового дешифратора

Так само можна отримати принципову схему й у будь-якого іншого декодера (дешифратора). Найбільш поширені схеми вісімкових та шістнадцяткових дешифраторів. Для індикації такі дешифратори нині мало використовуються. В основному такі дешифратори використовуються як складова більш складних цифрових модулів.

Семісегментний дешифратор

Для відображення десяткових і шістнадцяткових цифр часто використовується. Зображення семисегментного індикатора та назва його сегментів наведено малюнку 3.

Рисунок 3. Зображення семисегментного індикатора та назва його сегментів

Для зображення на такому індикаторі цифри 0 достатньо запалити сегменти a, b, c, d, e, f. Для зображення цифри "1" запалюють сегменти b та c. Так само можна отримати зображення всіх інших десяткових чи шістнадцяткових цифр. Усі комбінації таких зображень отримали назву семисегментного коду.

Складемо таблицю істинності дешифратора, який дозволить перетворювати двійковий код семисегментний. Нехай сегменти запалюються нульовим потенціалом. Тоді таблиця істинності семисегментного дешифратора набуде вигляду, наведеного в таблиці 2. Конкретне значення сигналів на виході дешифратора залежить від виходу мікросхеми. Ці схеми ми розглянемо пізніше, на чолі, присвяченій відображенню різних видів інформації.

Таблиця 2. Таблиця істинності семисегментного дешифратора

Входи				Виходи
8	4	2	1	a	b	c	d	e	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

Відповідно до принципів побудови довільної таблиці істинності довільної таблиці істинності отримаємо принципову схему семисегментного дешифратора, що реалізує таблицю істинності, наведену в таблиці 2. Цього разу не будемо докладно розписувати процес розробки схеми. Отримана принципова схема семисегментного дешифратора наведено малюнку 4.

Тема уроку: Шифратори та дешифратори. Призначення, структура, застосування

Загальні відомості

Дешифратори та шифратори (також, як і елементи І, АБО, НЕ, І-НЕ, АБО-НЕ) є комбінаційними елементами: потенціали на їх виходах залежать від миттєвого стану входів, зі зміною їх змінюється і ситуація на виходах; такі елементи не зберігають попереднього стану після зміни потенціалів на входах, тобто. не мають пам'яті.

Дешифратори можуть бути повними та неповними. Повні дешифратори реагують попри всі вхідні коди, неповні – на коди, величина яких перевищує деякого заздалегідь встановленого значення. Виходи дешифраторів можуть бути прямими та інверсними.

Шифратори випускаються пріоритетними та не пріоритетними. У пріоритетного шифратора входи мають різний пріоритет. Збуджений вхід з великим пріоритетом пригнічує дію раніше збудженого і встановлює на виходах код, що відповідає своєму значенню.

Знання матеріалу, викладеного у цій темі, дадуть студенту можливість правильного вибору дешифраторів і шифраторів залежно від необхідної розрядності, необхідності використання входів цих елементів і категорії виходів. Він навчиться організовувати структури з великою кількістю входів на маловходовых елементах, і навіть здійснювати адресацію пристроїв кодами, розрядність яких перевищує розрядність використовуваних елементів.

Структура дешифратора.

Кожному цифровому коду на входах дешифратора (рис. 3.2, а, б) відповідає логічна 1 (або логічний 0) на відповідному виході. Іншими словами, кожен вхідний код адресує відповідний вихід, який при цьому збуджується. Тому входи дешифратора часто називають адресними. Числа, що стоять біля них (1,2,4…) показують як співвідносяться ваги розрядів двійкового числа, що надходить.

Виходи дешифратора оцифровані десятковими числами. Порушується вихід, но-мер якого дорівнює вазі вхідного коду, розряди якого мають позначені ваги, тобто. дешифратор розшифровує (дешифрує) число, записане в двійковому коді, представляючи його логічним 1 (логічним 0) на відповідному виході. Так, вихід 5 збуджується при вхідному коді 101, вихід 6 - при коді вхідному 110 і т.д. Зручно уявляти, що вихід дешифратора відображає вхідний код, що збудив його.

Вхід V є входом дозволу. Якщо він інверсний (позначений кружком), то для функціонування дешифратора на ньому має бути балка. 0 (достатньо цей вхід з'єднати із загальним проводом - "землею"). Прямий вхід V через резистор з'єднується із джерелом живлення. Наявність входу роздільної здатності розширює функціональні можливості мікросхеми.

Дешифратор вибирається так, щоб число його входів відповідало розрядності двійкових кодів, що надходять. Число його виходів дорівнює кількості різних кодів цієї розрядності. Так як кожен розряд двійкового коду набуває двох значень, то повна кількість n-розрядних комбінацій (n-розрядних двійкових кодів) дорівнює 2n. Така кількість виходів має повний дешифратор.

Неповний дешифратор вибирається, коли деякі значення адресних кодів не відображають фізичної реальності. Так, наприклад, дешифратор, призначений для фіксації двійкових кодів десяткового розряду (у ньому можуть бути цифри 0,1,2 ... 9), повинен мати чотири входи (910 відображається як 10012). Однак комбінації, великі 10012, відображають не цифру, а число, і тому (хоча і можуть з'являтися на входах) не повинні фіксуватися на виходах, число яких може не перевищувати десяти.

Основу структури дешифратора можуть становити елементи; вихід кожного є виходом дешифратора. Якщо цей вихід має бути збуджений, то на входах елемента повинні збиратися логічні одиниці. При цьому розряди вхідного коду, в яких присутні логічні одиниці, повинні надходити на входи елемента І безпосередньо, а нульові розряди повинні інвертуватися.

Дешифратори та шифратори існують:

з прямими входами

з інверсними входами

неповні

непріоритетні

пріоритені

Деякі типи дешифраторів мають інверсні виходи: на збудженому (активізованому) виході є логічний 0, у той час як на всіх інших – логічні 1. Такі дешифратори зручно використовувати, коли активним сигналом для вибору (введення в дію, ініціалізації) пристрою з виходу дешифратора логічний 0.

Розширення розрядності дешифратора

Загальний випадок розширення розрядності дешифраторів ілюструє рис.3.4. Лівий (за схемою) дешифратор постійно активізований логічної 1 на вході V. Кодами на його адресних входах може бути активізований (вибраний) будь-який з дешифраторів DC0 ... DC15. Вибір одного з виходів 0…15 кожного з них визначається кодом на об'єднаних входах 1, 2, 4, 8. Таким чином, будь-який з 256 (28) виходів може бути активізований восьмирозрядним кодом, чотири розряди якого вибирають номер дешифратора, а чотири - Номер його виходу.

Застосування дешифраторів

Основне призначення дешифратора полягає в тому, щоб вибрати (адресувати, ініціалізувати) один об'єкт з безлічі що знаходяться в пристрої. Мал. 3.5 ілюструє це застосування. Кожному об'єкту надають певну адресу (номер). Коли на входи дешифратора надходить двійковий код адреси, відповідний елемент активізується за рахунок появи логічного 0 на пов'язаному з ним виході дешифратора, а інші елементи залишаються заблокованими.

Можна передбачити, щоб з одного з виходів дешифратора на певний блок надходив сигнал, що керує, коли на входах дешифратора з'являється певний код, відповідний, наприклад, перевищенню будь-якого параметра (температури, напруги і т.д.), який повинен бути приведений до нормального рівнем зазначеним блоком.

Коли число адресованих пристроїв невелике, багато виходів дешифратора залишаються незадіяними. При цьому може виявитися доцільним (зокрема з економічних міркувань) використовувати не мікросхему дешифратора, а реалізувати її фрагмент логічними елементами.

На дешифраторі можна реалізувати логічні функції. Нехай, наприклад, y = 3 x2 /> 1 + /> 3 x2 x 1 + x3 /> 2 x 1. Логічні змінні подаються на адресні входи дешифратора. Перша кон'юнкція (її вага дорівнює 2) збуджує вихід №2, друга – вихід №3, третя – вихід №5. Так як умова y = 1 повинно мати місце за наявності будь-якої з цих кон'юнкцій, виходи 2, 3 і 5 треба об'єднати диз'юнкцією.

Шифратори

Структура шифратора.

Шифратор вирішує завдання, зворотне дешифратору: зокрема, на його виходах встановлюється двійковий код, який відповідає десятковому номеру збудженого інформаційного входу.

При побудові шифратора для отримання на виході натурального двійкового коду враховують, що одиницю в молодшому розряді такого коду мають непарні десяткові цифри 1, 3, 5, 7, тобто на виході молодшого розряду повинна бути 1, якщо вона є на вході № 1 чи вході № 3 тощо. буд. Тому входи під зазначеними номерами через елемент АБО з'єднуються з виходом молодшого розряду. Одиницю у другому розряді двійкового коду мають десяткові цифри 2, 3, 6, 7, .. .; входи з цими номерами через елемент АБО повинні підключатися до виходу шифратора, де встановлюється другий розряд коду. Аналогічно, входи 4, 5, 6, 7, ... через елемент АБО повинні бути з'єднані з виходом, на якому встановлюється третій розряд, так як їх коди мають в цьому розряді одиницю, і т. д.

Можлива побудова схеми шифратора, де E – вхід дозволу роботи, а Е0 – вихід, логічний 0 у якому свідчить у тому, що жоден інформаційний вхід не збуджений. Для розширення розрядності (каскадування) шифраторів вхід наступного E шифратора з'єднують з виходом E0.попереднього. Якщо інформаційні входи попереднього шифратора не збуджені (E0=0), наступний шифратор отримує дозвіл працювати.

Призначення та застосування шифраторів та дешифраторів

Шифратор може бути організований не тільки для подання (кодування) десяткового числа двійковим кодом, але і для видачі певного коду (його значення заздалегідь вибирається), наприклад, натисканням клавіші з відповідним символом. З появою цього коду система повідомляється про те, що натиснуто певну клавішу клавіатури.

Шифратори застосовуються у пристроях, що перетворюють один вид коду на інший. При цьому спочатку дешифрується комбінація вихідного коду, в результаті чого на відповідному виході дешифратора з'являється логічна 1. Це відображення вхідного коду, значення якого визначено номером збудженого виходу дешифратора, на шифратор, організований з таким розрахунком, щоб кожен вхідний код викликав появу заданого

Одними з дуже важливих елементів цифрової техніки, особливо в комп'ютерах і системах управління є шифратори і дешифратори. Коли ми чуємо слово шифратор або дешифратор, то на думку спадають фрази зі шпигунських фільмів. Щось на зразок: розшифруйте депешу і зашифруйте відповідь. У цьому немає нічого неправильного, тому що в шифрувальних машинах наших та зарубіжних резидентур використовуються шифратори та дешифратори.

Шифратори.

Таким чином, шифратор (кодер), це електронний пристрій, в даному випадку мікросхема, яка перетворює код однієї системи числення в код іншої системи. Найбільшого поширення в електроніці набули шифратори, що перетворюють позиційний десятковий код, паралельний двійковий. Ось так шифратор може позначатися на важливій схемі.

Наприклад, припустимо, що ми тримаємо в руках звичайний калькулятор, яким зараз користується будь-який школяр.

Оскільки всі дії в калькуляторі виконуються з двійковими числами (згадаймо основи цифрової електроніки), то після клавіатури стоїть шифратор, який перетворює цифри, що вводяться в двійкову форму.

Всі кнопки калькулятора з'єднуються із загальним дротом і, натиснувши, наприклад, кнопку 5 на вході шифратора, ми отримаємо двійкову форму цього числа на його виході.

Звичайно ж, шифратор калькулятора має більше входів, оскільки крім цифр в нього потрібно ввести ще якісь символи арифметичних дій, тому з виходів шифратора знімаються не тільки числа в двійковій формі, але і команди.

Якщо розглянути внутрішню структуру шифратора, то нескладно переконатися, що він виконаний на базових логічних елементах.

У всіх пристроях управління, які працюють на двійковій логіці, але для зручності оператора мають десяткову клавіатуру, використовуються шифратори.

бразування буде розглянуто у третій частині підручника.

Запитання для самоконтролю

Що таке дешифратор?

Як позначається лінійний дешифратор?

Пояснити принцип роботи демультиплексора

Що таке шифратор?

Де використовуються шифратори?

Що таке мультиплексор?

Шифратор вирішує завдання, зворотне дешифратору: зокрема, на його виходах встановлюється двійковий код, який відповідає десятковому номеру збудженого інформаційного входу.

При побудові шифратора для отримання на виході натурального двійкового коду враховують, що одиницю в молодшому розряді такого коду мають непарні десяткові цифри 1, 3, 5, 7, ..., тобто на виході молодшого розряду має бути 1, якщо вона є на вході № 1 чи вході № 3 тощо. буд. Тому входи під зазначеними номерами через елемент АБО з'єднуються з виходом молодшого розряду. Одиницю у другому розряді двійкового коду мають десяткові цифри 2, 3, 6, 7, . . .; входи з цими номерами через елемент АБО повинні підключатися до виходу шифратора, де встановлюється другий розряд коду. Аналогічно, входи 4, 5, 6, 7... через елемент АБО повинні бути з'єднані з виходом, на якому встановлюється третій розряд, так як їх коди мають в цьому розряді одиницю, і т. д.

Схема шифратора, побудована відповідно до викладеного принципу, наведено на рис. 3.9, а, а умовне зображення - на рис. 3.9 б, де E - вхід дозволу роботи, а Е 0 - вихід, логічний 0 на якому свідчить про те, що жоден інформаційний вхід не збуджений. Для розширення розрядності (каскадування) шифраторів вхід E наступного шифратора з'єднують з виходом E 0 попереднього. Якщо інформаційні входи попереднього шифратора не збуджені (E 0 =0), наступний шифратор отримує дозвіл працювати.

Застосування шифраторів

Шифратор може бути організований не тільки для подання (кодування) десяткового числа двійковим кодом, але і для видачі певного коду (його значення заздалегідь вибирається), наприклад, натисканням клавіші з відповідним символом. З появою цього коду система повідомляється про те, що натиснуто певну клавішу клавіатури.

Шифратори застосовуються у пристроях, що перетворюють один вид коду на інший. При цьому спочатку дешифрується комбінація вихідного коду, в результаті чого на відповідному виході дешифратора з'являється логічна 1. Це відображення вхідного коду, значення якого визначено номером збудженого виходу дешифратора, на шифратор, організований з таким розрахунком, щоб кожен вхідний код викликав появу заданого .