Преди да влезем в подробности за кодерите и декодерите, нека имаме кратка представа за мултиплексирането. Често срещаме приложения, при които е необходимо да подаваме няколко входни сигнала към един товар, всеки по един. Този процес на избор на един от входните сигнали за подаване към товара е известен като Мултиплексиране. Обратното на тази операция, т.е. процесът на подаване на няколко товара от един общ източник на сигнал е известен като Демултиплексиране.
По същия начин в цифровия домейн, за улесняване на предаването на данни, данните често се криптират или поставят в кодове и след това този защитен код се предава. В приемника кодираните данни се дешифрират или събират от кода и се обработват, за да бъдат показани или предадени на товара съответно.
Тази задача за криптиране на данните и дешифриране на данните се извършва от кодери и декодери. Така че нека сега разберем какво представляват кодерите и декодерите.
Какво представляват енкодерите?
Енкодерите са цифрови интегрални схеми, използвани за кодиране. Под кодиране имаме предвид генериране на цифров двоичен код за всеки вход. Схемата за кодиране обикновено се състои от щифт за разрешаване, който обикновено е настроен високо, за да обозначава работата. Състои се от 2 ^ n входни линии и n изходни линии, като всеки входен ред е представен с код от нули и такива, които се отразяват на изходните линии.
При RF комуникацията енкодерът може да се използва и за преобразуване на паралелни данни в серийни данни.
Два популярни ICS кодера
1. H12E
Популярен пример за енкодер е Holtek Encoder H12E, използван за паралелно на серийно преобразуване.
Това е тип CMOS IC с 8 адресни пина и 12 пина за данни. Това е 18-пинов IC. Използва се в RF комуникация където преобразува 12-битовите паралелни данни в серийна форма. Състои се от Enable pin, който е активен нисък pin и когато е настроен ниско, предаването е активирано. Енкодерът H12E изпраща 4 думи наведнъж. С други думи, докато! TE щифтът е настроен ниско, енкодерът предава няколко цикъла на всеки 4 думи и спира предаването, след като! TE щифтът е поставен високо.
Характеристики на H12E
- Работи с захранващо напрежение от 2,4 до 12 V.
- Той е сдвоен с H12 серия от декодери
- Състои се от вградени осцилатори
- Тя се основава на CMOS технология с висока устойчивост на шум.
- то е използва се за операции с дистанционно управление .
2. HC148
Друг популярен пример за Encoder IC, използван като приоритетен Encoder, е HC148, който е 8 до 3 Line Priority Encoder. Чрез кодера с приоритет се отнасяме към кодери, където на всеки вход се дава определен приоритет и въз основа на нивото на приоритет се генерира изходният код. Той също така има Enable щифт, който е активен нисък щифт и когато е настроен ниско, позволява работата на енкодера. Той работи в диапазона на работното напрежение от 2 V до 6V.
Какво представляват декодерите?
Декодерите са цифрови интегрални схеми, които се използват за декодиране. С други думи, декодерите дешифрират или получават действителните данни от получения код, т.е.преобразуват двоичния вход на неговия вход във форма, която се отразява на изхода му. Състои се от n входни линии и 2 ^ n изходни линии. Декодер може да се използва за получаване на необходимите данни от кода или може да се използва и за получаване на паралелни данни от получените серийни данни.
Три популярни декодера
1. MT8870C / MT8870C-1 DTMF декодер:
MT8870C / MT8870C-1 е DTMF декодер IC за интегриране на лентово разделен филтър и операции с цифров декодер. Филтърната секция използва техники на превключен кондензатор за филтри с висока и ниска група, декодерът използва техники за цифрово броене, за да открие и декодира всяка от 16-те DTMF двойки тонове в 4-битов код. Двутоновата многочестота е звуковият звук, който чуваме, когато натискаме клавиши на телефона си. DTMF декодерът се използва за приложения за дистанционно управление.
DTMF е стратегия за изпращане и получаване на контрол на квалифицирана информация по комуникационен канал. Обикновено зрителят е запознат с DTMF тоновете, които се чуват на модерен телефон с бутон. Всяко число на клавиатурата генерира съответния DTMF тон. Когато се натисне число на клавиатурата, то се кодира и предава през носител. Приемникът го получава и декодира DTMF тона обратно в двете му специфични честоти и след това обработващата схема ще действа по подходящ начин.
Работа на DTMF DECODER MT8870:
От схемата на приложението той използва DTMF декодер MT8870, който използва кристал от 3,57 MHz за генериране на подходяща честота за сравняване на входящите аудио тонове на своя pin2, за да генерира 4-битов BCD код на изхода му от pin 11 до 14. Тези BCD данни са преминава през инвертори HEX CMOS, изходът на които е надлежно изтеглен и свързан към порт-3 щифт 10 до 14 като буфер между DTMF IC и микроконтролера. Докато тоновите команди пристигат от телефонна линия след установяване на повикване, той първо достига до DTMF декодера IC MT8870. Например, ако се натисне бутон 1, изходът развива 0001 на щифт 11-14, които се обръщат и подават към входните портове на микроконтролера. За цифра 2 изходът, разработен съответно, осигурява 0010 и така нататък за останалите цифри. Докато се изпълнява, програмата за микроконтролер разработва специфичен изход за всяко число.
2. HT9170B DTMF декодер IC:
2. HT9170B DTMF декодер IC:HT9170B е двучестотен многочестотен (DTMF) приемник, интегриращ цифров декодер. Всички серии HT9170 използват техниките за цифрово броене, за да открият и декодират всички DTMF входове в 4-битов код. Високо прецизните филтри са проектирани да разделят тоновите сигнали на нискочестотни и високочестотни сигнали. Това е 18-пинов IC.
Разположението на входа е на щифт № 2 с RC връзка. Системният осцилатор се състои от инвертор, резистор за отклонение и основен кондензатор на натоварване на IC. Стандартен кристален осцилатор 3,5579545MHz е свързан с терминали X1 и X2 за изпълнение на осцилаторната функция. D0, D1, D2, D3 са терминалите за изходи за данни. При това използвахме клавиатура на всеки телефон или мобилен телефон, обикновено матрична 4 × 3 клавиатура. Когато натиснем този на клавиатурата, той дава двоичен изход 0001, подобно на 2-0010, 3-0011, 4-0101, 5-0101, 6-0110, 7-0111, 8-1000 и 9-1001. Когато декодерът получи ефективен тонов сигнал, DV щифтът се повишава и сигналът на тоновия код се трансформира във вътрешната си схема за декодиране. След това щифтът на OE се издига високо, декодерът DTMF ще се появи на изходните щифтове D0-D3.
Видео за работа на DTMF декодер IC 9170B
3. H12D декодер
Подобно на серията енкодери H12, H12D също е CMOS интегрална схема, която се използва в RF комуникацията. Той е сдвоен с H12E и получава серийния изход от енкодера. Данните от серийния вход се сравняват с локално достъпните адреси и в случай на грешка се получават оригиналните данни и VT щифтът отива високо, за да покаже валидно предаване. Състои се от един входен пин за приемане на сериен вход и 12 изходни щифта с 8 адресни пина и 4 пина за данни. Той също така има 2 вградени осцилатора и неговите характеристики са същите като тези на H12E IC енкодер.
Видео за работата на интегралните схеми на Holtek H12E и H12D
Приложение, включващо използването на кодери и декодери - Безжично кодиране на данни и дешифриране
Във всеки безжична комуникация , сигурността на данните е основната грижа. Има много начини за осигуряване на сигурност на безжичната информация от хакери. Този проект е предназначен основно за осигуряване на сигурност за комуникация на данни чрез проектиране на стандартни алгоритми за криптиране и дешифриране.
В този проект използваме клавиатура 4 × 4 за предаване на данните към микроконтролера на AT89C51 чрез натискане на клавиши на клавиатурата. Тези ключове се откриват от микроконтролера и откритите данни трябва да бъдат криптирани. Тук използваме енкодер на HT640. Той преобразува данните в секретен код за сигурност и ги изпраща на предавателя на STT-433. Предавателят предава кодираните данни до местоназначението чрез RF комуникация. Приемникът на STR-433 го получава с честота 433MHz и се дешифрира от декодер на HT649 съгласно алгоритъм и показва дешифрирани данни на 16 × 2LCD.
Функционална схема на предавателя:
Функционална схема на приемника:
С нововъзникващите технологии, различни области на приложение в електрониката нарастват. С увеличаването на такива области на приложение се изисква търсенето на подобрена и по-опростена архитектура, което води до по-бързи и ефективни операции. Това устройство е много просто и рентабилно в сравнение със съществуващите методи. Трябва да изпращаме данни по-сигурно във всеки диапазон.
