Voordat we ingaan op details over encoders en decoders, laten we eerst een kort idee hebben over multiplexen. Vaak komen we toepassingen tegen waarbij het nodig is om meerdere ingangssignalen tegelijk naar een enkele belasting te sturen. Dit proces van het selecteren van een van de ingangssignalen die naar de belasting worden gestuurd, staat bekend als Multiplexing. Het omgekeerde van deze bewerking, d.w.z. het proces van het voeden van meerdere belastingen vanuit één gemeenschappelijke signaalbron, staat bekend als demultiplexen.
Evenzo worden in het digitale domein, om de gegevensoverdracht te vergemakkelijken, de gegevens vaak versleuteld of in codes geplaatst en vervolgens wordt deze beveiligde code verzonden. Bij de ontvanger worden de gecodeerde gegevens gedecodeerd of verzameld uit de code en verwerkt om dienovereenkomstig te worden weergegeven of aan de belasting te worden gegeven.
Deze taak van het versleutelen van de gegevens en het ontsleutelen van de gegevens wordt gedaan door encoders en decoders. Laten we nu eens kijken wat encoders en decoders zijn.
Wat zijn encoders?
Encoders zijn digitale IC's die worden gebruikt voor codering. Met codering bedoelen we het genereren van een digitale binaire code voor elke invoer. Een encoder-IC bestaat doorgaans uit een activeringspin die meestal hoog wordt ingesteld om de werking aan te geven. Het bestaat uit 2 ^ n invoerlijnen en n uitvoerlijnen, waarbij elke invoerregel wordt weergegeven door een code van nullen en enen die worden gereflecteerd op de uitvoerlijnen.
Bij RF-communicatie kan de encoder ook worden gebruikt voor het converteren van parallelle gegevens naar seriële gegevens.
Twee populaire encoder ICS
1. H12E
Een populair voorbeeld van een encoder is de Holtek Encoder H12E die wordt gebruikt voor parallelle naar seriële conversie.
Het is een type CMOS IC met 8 adrespinnen en 12 datapinnen. Het is een 18-pins IC. Het wordt gebruikt in RF-communicatie waar het de 12 bit parallelle gegevens omzet in seriële vorm. Het bestaat uit een Enable-pin die een actieve lage pin is en wanneer deze laag is ingesteld, is de verzending ingeschakeld. De H12E-encoder verzendt 4 woorden tegelijk. Met andere woorden, totdat de! TE-pin laag is ingesteld, verzendt de encoder verschillende cycli van elk 4 woorden en stopt de verzending zodra de! TE-pin hoog is ingesteld.
Eigenschappen van H12E
- Werkt met een voedingsspanning van 2,4 tot 12 V.
- Het is gekoppeld aan de H12-serie decoders
- Bestaat uit ingebouwde oscillatoren
- Het is gebaseerd op CMOS-technologie met hoge ruisimmuniteit.
- Het is gebruikt voor op afstand bediende operaties
2. HC148
Een ander populair voorbeeld van een encoder-IC die wordt gebruikt als een prioriteits-encoder is HC148, een 8 tot 3 lijnprioriteit-encoder. Met Priority Encoder verwijzen we naar encoders waarbij een bepaalde prioriteit wordt gegeven aan elke input en op basis van het prioriteitsniveau dat de outputcode wordt gegenereerd. Het heeft ook een activeringspin die een actieve lage pin is en wanneer deze laag is ingesteld, is de encoderwerking mogelijk. Het werkt binnen het bedrijfsspanningsbereik van 2 V tot 6 V.
Wat zijn decoders?
Decoders zijn digitale IC's die worden gebruikt voor decodering. Met andere woorden, de decoders decoderen of verkrijgen de feitelijke gegevens van de ontvangen code, d.w.z. converteren de binaire invoer aan zijn invoer naar een vorm die wordt gereflecteerd aan zijn uitvoer. Het bestaat uit n invoerlijnen en 2 ^ n uitvoerlijnen. Een decoder kan worden gebruikt om de benodigde gegevens uit de code te halen of kan ook worden gebruikt om de parallelle gegevens uit de ontvangen seriële gegevens te halen.
Drie populaire decoders
1. MT8870C / MT8870C-1 DTMF-decoder:
De MT8870C / MT8870C-1 is een DTMF-decoder-IC voor het integreren van het bandsplitfilter en digitale decoderbewerkingen. De filtersectie gebruikt geschakelde condensatortechnieken voor hoge en lage groepsfilters. De decoder gebruikt digitale teltechnieken om elk van de 16 DTMF-toonparen te detecteren en te decoderen tot een 4-bits code. Tweekleurige multifrequentie is het hoorbare geluid dat we horen wanneer we op toetsen op onze telefoon drukken. DTMF-decoder wordt gebruikt voor toepassingen op afstand.
DTMF is een strategie voor het verzenden en ontvangen van controle over gekwalificeerde informatie via een communicatiekanaal. De kijker is waarschijnlijk over het algemeen bekend met DTMF-tonen zoals te horen op een moderne druktoetstelefoon. Elk nummer op het toetsenbord wordt gegenereerd met de bijbehorende DTMF-toon. Wanneer een nummer wordt ingedrukt op het toetsenbord, wordt het gecodeerd en verzonden via een medium. De ontvanger ontvangt het en decodeert de DTMF-toon terug naar zijn twee specifieke frequenties en daarna zal het verwerkingscircuit correct werken.
Werking van DTMF DECODER MT8870:
Vanuit het toepassingscircuit gebruikt het een DTMF-decoder MT8870 die een kristal van 3,57 MHz gebruikt voor het genereren van de juiste frequentie voor het vergelijken van de ingevoerde audiotonen op pin2 om 4-bits BCD-code te genereren aan de uitgang van pin 11 tot 14. Deze BCD-gegevens zijn doorgegeven via HEX CMOS-omvormers waarvan de uitgang naar behoren wordt opgetrokken en aangesloten op poort 3-pin 10 tot 14 als buffer tussen de DTMF IC en de microcontroller. Terwijl toonopdrachten van een telefoonlijn binnenkomen nadat een oproep tot stand is gebracht, bereiken deze eerst de DTMF-decoder IC MT8870. Als bijvoorbeeld knop 1 wordt ingedrukt, ontwikkelt de uitgang 0001 op pin 11-14, die wordt omgekeerd en naar de microcontroller-ingangspoorten wordt gevoerd. Voor cijfer 2 levert de dienovereenkomstig ontwikkelde uitvoer 0010 enzovoort voor de rest van de cijfers. Het microcontroller-programma terwijl het wordt uitgevoerd, ontwikkelt specifieke uitvoer voor elk nummer.
2. HT9170B DTMF-decoder IC:
2. HT9170B DTMF-decoder IC:De HT9170B is een Dual Tone Multi-Frequency (DTMF) ontvanger met ingebouwde digitale decoder. De HT9170-serie maakt allemaal gebruik van de digitale teltechnieken om alle DTMF-invoer te detecteren en te decoderen in een 4-bits code-uitvoer. De zeer nauwkeurige filters zijn ontworpen om toonsignalen te scheiden in lage en hoge frequentiesignalen. Het is een 18-pins IC.
De ingangsopstelling is op pin nr. 2 met een RC-circuitaansluiting. De systeemoscillator omvat een inverter, een instelweerstand en een fundamentele belastingscondensator op IC. Een standaard 3.579545MHz kristaloscillator is verbonden met X1 en X2 terminals om de oscillatorfunctie uit te voeren. D0, D1, D2, D3 zijn de gegevensuitgangsklemmen. Hiervoor hebben we een toetsenbord van elke telefoon of mobiele telefoon gebruikt, normaal gesproken een matrix 4 × 3 toetsenbord. Wanneer we op die op het toetsenbord drukken, geeft dit een binaire uitvoer van 0001, vergelijkbaar met 2-0010, 3-0011, 4-0101, 5-0101, 6-0110, 7-0111, 8-1000 en 9-1001. Wanneer de decoder een effectief toonsignaal ontvangt, gaat de DV-pin hoog en wordt het tooncodesignaal getransformeerd naar zijn interne schakelingen voor decodering. Daarna gaat de OE-pin hoog, de DTMF-decoder verschijnt op de uitgangspennen D0-D3.
Video over de werking van DTMF Decoder IC 9170B
3. H12D-decoder
Net als de H12-serie encoders is de H12D ook een CMOS-IC die wordt gebruikt in RF-communicatie. Het is gekoppeld met de H12E en ontvangt de seriële uitvoer van de encoder. De seriële invoergegevens worden vergeleken met de lokaal beschikbare adressen en als er geen fout is, worden de originele gegevens verkregen en gaat de VT-pin omhoog om een geldige verzending aan te geven. Het bestaat uit een enkele ingangspen voor het ontvangen van de seriële ingang en 12 uitgangspennen met 8 adrespennen en 4 datapinnen. Het heeft ook 2 ingebouwde oscillatoren en de kenmerken zijn dezelfde als die van de H12E-encoder IC.
Video over de werking van Holtek H12E en H12D IC's
Een applicatie waarbij gebruik wordt gemaakt van encoders en decoders - draadloze gegevenscodering en decodering
In elke draadloze communicatie is gegevensbeveiliging de belangrijkste zorg. Er zijn veel manieren om draadloze informatie van hackers te beveiligen. Dit project is voornamelijk ontworpen om beveiliging van datacommunicatie te bieden door standaard coderings- en decoderingsalgoritmen te ontwerpen.
In dit project gebruiken we een 4 × 4-toetsenbord om de gegevens naar de microcontroller van AT89C51 te verzenden door op toetsen op het toetsenbord te drukken. Die sleutels worden gedetecteerd door de microcontroller en de gedetecteerde gegevens moeten worden gecodeerd. Hier gebruiken we een encoder van HT640. Het zet de gegevens om in geheime code voor veiligheid en stuurt deze naar de zender van STT-433. De zender verzendt de gecodeerde gegevens naar de bestemming via RF-communicatie. De ontvanger van STR-433 ontvangt het met een frequentie van 433 MHz en wordt gedecodeerd door een decoder van HT649 volgens een algoritme en geeft gedecodeerde gegevens weer op 16 × 2LCD.
Functioneel diagram van zender:
Functioneel diagram van de ontvanger:
Met opkomende technologieën groeien verschillende toepassingsgebieden in de elektronica. Met de toename van dergelijke toepassingsgebieden is de vraag naar verbeterde en eenvoudigere architectuur vereist, wat resulteert in snellere en efficiëntere bewerkingen. Dit apparaat is erg eenvoudig en kosteneffectief in vergelijking met de bestaande methoden. We moeten gegevens op elk bereik veiliger verzenden.
