Codificatori e decodificatori

Codificatori e decodificatori

Prima di entrare nei dettagli su Encoder e Decoder, diamo una breve idea del Multiplexing. Spesso ci imbattiamo in applicazioni in cui è necessario alimentare diversi segnali di ingresso a un singolo carico, ciascuno alla volta. Questo processo di selezione di uno dei segnali di ingresso da inviare al carico è noto come multiplexing. Il contrario di questa operazione, ovvero il processo di alimentazione di più carichi da una sorgente di segnale comune è noto come demultiplexing.



Allo stesso modo nel dominio digitale, per facilitare la trasmissione dei dati, i dati vengono spesso crittografati o inseriti all'interno di codici e quindi questo codice protetto viene trasmesso. Al ricevitore, i dati codificati vengono decifrati o raccolti dal codice e vengono elaborati per essere visualizzati o forniti al carico di conseguenza.


Questa attività di crittografia dei dati e decrittografia dei dati viene eseguita da codificatori e decodificatori. Quindi vediamo ora cosa sono i codificatori e i decodificatori.





Cosa sono gli encoder?

Gli encoder sono circuiti integrati digitali utilizzati per la codifica. Per codifica, si intende generare un codice binario digitale per ogni input. Un encoder IC è generalmente costituito da un pin di abilitazione che di solito è impostato alto per indicare il funzionamento. Consiste di 2 ^ n righe di input e n righe di output con ciascuna riga di input rappresentata da un codice di zeri e uno che si riflettono sulle righe di output.

Nella comunicazione RF, l'Encoder può essere utilizzato anche per convertire i dati paralleli in dati seriali.



Due popolari encoder ICS

1. H12E

Un esempio popolare di encoder è l'Holtek Encoder H12E utilizzato per la conversione da parallelo a seriale.


È un tipo di CI CMOS con 8 pin di indirizzo e 12 pin di dati. È un IC a 18 pin. È usato in Comunicazione RF dove converte i dati paralleli a 12 bit in forma seriale. Consiste in un pin di abilitazione che è un pin basso attivo e quando impostato su basso, la trasmissione è abilitata. L'encoder H12E invia 4 parole alla volta. In altre parole, fino a quando il pin! TE non è impostato basso, l'encoder trasmette diversi cicli di ogni 4 parole e arresta la trasmissione una volta che il pin! TE è impostato alto.

Caratteristiche di H12E

  • Funziona con una tensione di alimentazione da 2,4 a 12 V.
  • È abbinato alla serie di decoder H12
  • È costituito da oscillatori incorporati
  • Si basa sulla tecnologia CMOS ad alta immunità ai disturbi.
  • È utilizzato per operazioni controllate a distanza .

2. HC148

Un altro esempio popolare di CI codificatore utilizzato come codificatore prioritario è HC148 che è un codificatore prioritario da 8 a 3 linee. Per Priority Encoder ci riferiamo agli Encoder in cui viene data una certa priorità ad ogni ingresso e in base al livello di priorità viene generato il codice di uscita. Ha anche un pin di abilitazione che è un pin basso attivo e quando è impostato su basso, abilita il funzionamento dell'encoder. Funziona entro l'intervallo di tensione di esercizio da 2 V a 6 V.

Cosa sono i decoder?

I decodificatori sono circuiti integrati digitali utilizzati per la decodifica. In altre parole, i decodificatori decodificano o ottengono i dati effettivi dal codice ricevuto, cioè convertono l'ingresso binario al suo ingresso in una forma, che si riflette sulla sua uscita. Consiste di n linee di input e 2 ^ n linee di output. Un decodificatore può essere utilizzato per ottenere i dati richiesti dal codice o può anche essere utilizzato per ottenere i dati paralleli dai dati seriali ricevuti.

Tre decoder popolari

1. Decodificatore DTMF MT8870C / MT8870C-1:

L'MT8870C / MT8870C-1 è un decodificatore IC DTMF per integrare il filtro split di banda e le operazioni del decodificatore digitale. La sezione del filtro utilizza tecniche di condensatori commutati per filtri di gruppo alti e bassi, il decodificatore utilizza tecniche di conteggio digitale per rilevare e decodificare ciascuna delle 16 coppie di toni DTMF in un codice a 4 bit. La multifrequenza dual-tone è il suono udibile che sentiamo quando premiamo i tasti sul nostro telefono. Il decodificatore DTMF viene utilizzato per applicazioni di controllo remoto.

Circuito MT8870C MT8870C

DTMF è una strategia per inviare e ricevere il controllo di informazioni qualificate su un canale di comunicazione. È probabile che lo spettatore conosca generalmente i toni DTMF come si sente su un moderno telefono a pulsanti. A ogni numero sulla tastiera viene generato il tono DTMF corrispondente. Quando un numero viene premuto sulla tastiera, viene codificato e trasmesso su un supporto. Il ricevitore lo riceve e decodifica il tono DTMF nelle sue due frequenze particolari, dopodiché il circuito di elaborazione agirà in modo appropriato.

Funzionamento del DECODER DTMF MT8870:

Dal circuito dell'applicazione, utilizza un decodificatore DTMF MT8870 che utilizza un cristallo di 3,57 MHz per generare una frequenza appropriata per confrontare i toni audio in ingresso sul suo pin2 per generare codice BCD a 4 bit alla sua uscita dal pin 11 al 14. Questi dati BCD sono passati attraverso inverter HEX CMOS la cui uscita è opportunamente tirata su e collegata alla porta 3 pin da 10 a 14 come buffer tra l'IC DTMF e il microcontrollore. Mentre i comandi a toni arrivano da una linea telefonica dopo che una chiamata è stata stabilita, raggiunge prima il decoder DTMF IC MT8870. Ad esempio, se si preme il pulsante 1 l'uscita si sviluppa 0001 sui pin 11-14 che vengono invertiti e alimentati alle porte di ingresso del microcontrollore. Per la cifra 2 l'uscita sviluppata di conseguenza fornisce 0010 e così via per il resto delle cifre. Il programma del microcontrollore durante l'esecuzione sviluppa un output specifico per ogni numero.

Funzionamento del DECODIFICATORE DTMF MT88702. IC decodificatore DTMF HT9170B:

L'HT9170B è un ricevitore Dual Tone Multi-Frequency (DTMF) che integra un decoder digitale. La serie HT9170 utilizza tutte le tecniche di conteggio digitale per rilevare e decodificare tutti gli input DTMF in un'uscita di codice a 4 bit. I filtri ad alta precisione sono progettati per separare i segnali di tono in segnali di frequenza di basso e alto livello. È un IC a 18 pin.

La disposizione degli ingressi è al pin n. 2 con una connessione del circuito RC. L'oscillatore del sistema comprende un inverter, un resistore di polarizzazione e un condensatore di carico fondamentale su IC. Un oscillatore a cristallo standard da 3,579545 MHz è collegato ai terminali X1 e X2 per eseguire la funzione di oscillatore. D0, D1, D2, D3 sono i terminali delle uscite dati. In questo, abbiamo utilizzato una tastiera di qualsiasi telefono o cellulare, normalmente una tastiera a matrice 4 × 3. Quando premiamo quello sulla tastiera, fornisce un'uscita binaria di 0001, allo stesso modo per 2-0010, 3-0011, 4-0101, 5-0101, 6-0110, 7-0111, 8-1000 e 9-1001. Quando il decodificatore riceve un segnale di tono efficace, il pin DV diventa alto e il segnale del codice di tono viene trasformato nel suo circuito interno per la decodifica. Dopo che il pin OE diventa alto, il decoder DTMF apparirà sui pin di uscita D0-D3.

Video sul funzionamento del decodificatore DTMF IC 9170B

3. Decodificatore H12D

Come la serie di encoder H12, anche l'H12D è un CI CMOS utilizzato nelle comunicazioni RF. È accoppiato con l'H12E e riceve l'uscita seriale dall'encoder. I dati in ingresso seriale vengono confrontati con gli indirizzi disponibili localmente e in caso di nessun errore si ottengono i dati originali e il pin VT si porta in alto per indicare una trasmissione valida. Consiste in un singolo pin di ingresso per ricevere l'ingresso seriale e 12 pin di uscita con 8 pin di indirizzo e 4 pin di dati. Dispone inoltre di 2 oscillatori incorporati e le sue caratteristiche sono le stesse di quelle dell'encoder IC H12E.

Video sul funzionamento dei circuiti integrati Holtek H12E e H12D

Un'applicazione che implica l'uso di codificatori e decodificatori: crittografia e decrittografia dei dati wireless

In ogni comunicazone wireless , la sicurezza dei dati è la preoccupazione principale. Esistono molti modi per fornire sicurezza alle informazioni wireless degli hacker. Questo progetto è progettato principalmente per fornire sicurezza per la comunicazione dei dati progettando algoritmi di crittografia e decrittografia standard.

In questo progetto, utilizziamo una tastiera 4 × 4 per trasmettere i dati al microcontrollore di AT89C51 premendo i tasti sulla tastiera. Tali chiavi vengono rilevate dal microcontrollore e i dati rilevati devono essere crittografati. Qui usiamo un codificatore di HT640. Converte i dati in codice segreto per sicurezza e li invia al trasmettitore di STT-433. Il trasmettitore trasmette i dati crittografati alla destinazione tramite comunicazione RF. Il ricevitore di STR-433 lo riceve con una frequenza di 433 MHz e viene decrittografato da un decodificatore di HT649 secondo un algoritmo e visualizza i dati decrittografati su 16 × 2LCD.

Schema funzionale del trasmettitore:

Schema-funzionale-del-trasmettitore - 1

Schema funzionale del ricevitore:

Schema funzionale del ricevitore 2

Con le tecnologie emergenti, stanno crescendo varie aree di applicazione nell'elettronica. Con l'aumento di tali aree di applicazione, è richiesta la richiesta di un'architettura migliorata e più semplice, che si traduce in operazioni più veloci ed efficienti. Questo dispositivo è molto semplice ed economico rispetto ai metodi esistenti. Dobbiamo inviare i dati in modo più sicuro a qualsiasi distanza.