Les avantages des systèmes numériques d'encodage et de décodage des commandes dans les équipements de télécommande pour modèles réduits ont déjà été notés dans la littérature. Nous décrivons ci-dessous une autre version du complexe codeur-décodeur pour 15 commandes discrètes, destinée au même objectif.

Le circuit codeur est illustré à la Fig. 1, et le décodeur - sur la Fig. 2. La forme d'onde à certains points caractéristiques de l'appareil est illustrée à la Fig. 3.

A la sortie du codeur de commande se trouvent des salves d'impulsions de polarité négative (graphique 4 sur la Fig. 3).

La fréquence de répétition des trains d'impulsions est égale à f/32, où f est la fréquence de l'oscillateur maître, réalisé sur les éléments logiques DD1.1.DD1.2 (Fig. I) selon un circuit multivibrateur symétrique.

Depuis l'oscillateur maître, des impulsions (graphique 1) sont envoyées au compteur DD2 et à l'élément de coïncidence DD4.1. Les impulsions de fréquence f traverseront cet élément lorsque les déclencheurs DD3 et DD1.3.DD1.4 seront à l'état unique (graphiques 2 et 3). Le déclencheur de comptage DD3 commute toutes les 16 impulsions arrivant au compteur DD2. Les entrées libres du déclencheur DD3 sont combinées et connectées via une résistance de 1 kOhm à la borne positive de l'alimentation. Le déclencheur RS DD1.3.DD1.4 est mis à l'état unique par le niveau de signal zéro à la sortie 0 (broche 1) du décodeur DD5 et à l'état zéro par le niveau de signal zéro à celui des sorties du décodeur qui est connecté à la broche 2 de l'élément DD1.4 via les contacts de l'un des boutons SB I-SB 15.

Le nombre d'impulsions dans le paquet est égal au numéro du bouton enfoncé. Si aucun des boutons n'est enfoncé, alors l'encodeur produit des paquets de 16 impulsions, puisque le déclencheur RS DD1.3.DD1.4 n'est pas transféré à l'état zéro.

Le décodeur de commandes est assemblé sur quatre microcircuits (Fig. 2). Unité assemblée sur éléments DD1.2.DD1.3. est un sélecteur d'impulsions. Pendant le temps entre deux impulsions de polarité négative de fréquence f, le condensateur C1 n'a pas le temps de se charger à une tension suffisante pour transférer l'élément DD1.2 à l'état zéro, et la sortie de l'élément DD1.3 maintient un niveau de signal correspondant à 0 logique. Pendant le même intervalle de temps entre les salves d'impulsions, le condensateur C1 est chargé à la tension unitaire à la broche 2 de l'élément DD1.2 (graphique 5) et le signal 1 apparaît à la sortie de l'élément DD1.3 (graphique 6). . La diode VDI assure une décharge rapide du condensateur C1.

Sur la base de la diminution des impulsions de la sortie de l'élément DD1.3, le compteur DD2 est mis à l'état zéro, et depuis leurs fronts, le circuit différenciateur C3.R4 génère des impulsions pour enregistrer les informations du compteur DD2 vers le nœud de stockage. sur la gâchette DD3. Avec une impulsion dans un paquet, le compteur DD2 reste à l'état zéro, avec deux il passe à l'état 1, avec trois - à l'état 2, etc.

Les actionneurs sont connectés aux sorties du décodeur DD4 via un lien intermédiaire - un relais électronique. Le circuit du relais électronique est illustré à la Fig. 4. Le premier relais électronique est connecté à la sortie O (broche 1) du décodeur DD4, le deuxième à la sortie 1, etc. Le seizième relais, connecté à la broche 17, est allumé lorsqu'aucun bouton n'est enfoncé dans l'encodeur. Avec cette conception de récepteur, un seul actionneur peut être activé à la fois. Il s'allume pendant la durée d'appui sur le bouton de l'encodeur de commande de l'émetteur.

Pour allumer et éteindre indépendamment les actionneurs entre le décodeur et chaque relais électronique, vous devez activer le déclencheur RS selon le schéma de la Fig. 5. Les entrées de déclenchement sont connectées à deux sorties de décodeur adjacentes ; par exemple, les entrées S et R du premier déclencheur sont connectées respectivement aux sorties 0 et 1 du décodeur, la deuxième - aux sorties 2 et 3, la troisième - aux sorties 4 et 5, etc. Le nombre d'actionneurs est réduit de moitié. Le condensateur C1 est nécessaire pour régler le déclencheur RS sur un état unique à la mise sous tension.

Lorsque la sortie du déclencheur RS est élevée, le relais K1 est désexcité. Si un signal 0 est appliqué à l'entrée R pendant un certain temps, le déclencheur sera mis à zéro et le relais K1 s'allumera. Le relais s'éteindra lorsqu'un niveau de signal nul sera appliqué pendant un certain temps à l'entrée S. Ainsi, une commande sur l'un des canaux allume le relais et sur le canal adjacent l'éteint. Si nécessaire, une partie des relais électroniques peut être connectée selon le schéma de la Fig. 4, et le reste - avec déclencheur RS. Relais K1 - RES15, passeport RS4.591.003.

Lors de la vérification de la fonctionnalité de l'appareil, la sortie de l'encodeur de commande est connectée à l'entrée du décodeur. La fréquence de l'oscillateur maître peut être choisie différemment, il suffit de sélectionner le condensateur C1 dans le décodeur de commande (à une fréquence plus élevée, la capacité du condensateur doit être plus petite). Il n'y a pas d'exigences élevées concernant la stabilité de fréquence de l'oscillateur maître.

Les dispositifs logiques sont divisés en deux classes : combinatoires et séquentiels.

L'appareil s'appelle combinatoire, si ses signaux de sortie à un moment donné sont déterminés de manière unique par les signaux d'entrée se produisant à ce moment-là.

Sinon, le dispositif est appelé machine à états séquentiels ou finis (machine numérique, machine à mémoire). Les appareils séquentiels comportent nécessairement des éléments de mémoire. L'état de ces éléments dépend de l'historique des signaux d'entrée. Les signaux de sortie des dispositifs séquentiels sont déterminés non seulement par les signaux disponibles aux entrées à un instant donné, mais également par l'état des éléments de mémoire. Ainsi, la réponse d'un périphérique série à certains signaux d'entrée dépend de son historique de fonctionnement.

Parmi les dispositifs combinatoires et séquentiels, les plus largement utilisés dans la pratique sont les dispositifs typiques.

Chiffreurs

Un encodeur est un dispositif combinatoire qui convertit les nombres décimaux en un système de nombres binaires, et chaque entrée peut se voir attribuer un nombre décimal, et un ensemble de signaux logiques de sortie correspond à un code binaire spécifique. L'encodeur est parfois appelé « codeur » (de l'anglais coder) et sert, par exemple, à convertir des nombres décimaux tapés sur le clavier d'un panneau de commande à boutons-poussoirs en nombres binaires.

Si le nombre d'entrées est si grand que le codeur utilise toutes les combinaisons possibles de signaux de sortie, alors un tel codeur est appelé complet, sinon tout, alors incomplet. Le nombre d'entrées et de sorties dans un codeur complet est lié par la relation n = 2 m, où n est le nombre d'entrées, m est le nombre de sorties.

Ainsi, pour convertir un code clavier en un nombre binaire de quatre bits, il suffit d'utiliser seulement 10 entrées, alors que le nombre total d'entrées possibles sera de 16 (n = 2 4 = 16), donc l'encodeur 10 × 4 ( de 10 à 4) sera incomplet.

Considérons un exemple de construction d'un encodeur pour convertir un code unité de dix bits (nombres décimaux de 0 à 9) en code binaire. On suppose que le signal correspondant à un signal logique est fourni à une seule entrée à un instant donné. Le symbole d'un tel codeur et le tableau de correspondance des codes sont illustrés à la Fig. 3.35.

À l'aide de cette table de correspondance, nous écrirons des expressions logiques, incluant dans la somme logique les variables d'entrée qui correspondent à l'unité d'une variable de sortie. Ainsi, à la sortie 1 aura un « 1 » logique lorsque le « 1 » logique est soit à l'entrée X 1, soit X 3, soit X 5, soit X 7, soit X 9, soit y 1 = X 1 + X3 + X5 + X7 +X9

De même, nous obtenons 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

Imaginons sur la Fig. 3.36 schéma d'un tel codeur utilisant des éléments OU.
En pratique, un encodeur prioritaire est souvent utilisé. Dans de tels codeurs, le code du nombre binaire correspond au nombre le plus élevé de l'entrée à laquelle le signal « 1 » est appliqué, c'est-à-dire que des signaux peuvent être envoyés au codeur prioritaire sur plusieurs entrées, et il définit le code du nombre. correspondant à l'entrée la plus élevée à la sortie.

Considérons à titre d'exemple (Fig. 3.37) un encodeur prioritaire (encodeur prioritaire) K555IVZ de la série de microcircuits K555 (TTLSh).

Le codeur dispose de 9 entrées inverses, désignées PR l, ..., PR 9. L'abréviation PR signifie priorité. Le codeur dispose de quatre sorties inverses B l, ..., B 8. L'abréviation B signifie « bus ». Les nombres déterminent la valeur du niveau actif (zéro) dans le bit correspondant du nombre binaire. Par exemple, B 8 signifie qu'un zéro sur cette sortie correspond au chiffre 8. Il s'agit évidemment d'un codeur incomplet.

Si toutes les entrées sont logiques, alors toutes les sorties sont également logiques, ce qui correspond au chiffre 0 dans ce qu'on appelle le code inverse (1111). Si au moins une entrée a un zéro logique, alors l'état des signaux de sortie est déterminé par le numéro le plus élevé de l'entrée sur laquelle il y a un zéro logique et ne dépend pas des signaux aux entrées qui ont un nombre inférieur.

Par exemple, si l'entrée PR 1 est un zéro logique et que toutes les autres entrées sont un un logique, alors les sorties ont les signaux suivants : V 1 − 0, V 2 − 1, V 4 − 1, V 8 − 1, ce qui correspond au chiffre 1 en code inverse (1110).

Si l'entrée du PR 9 est le zéro logique, alors, quels que soient les autres signaux d'entrée, les signaux suivants sont disponibles aux sorties : V 1 − 0, V 2 − 1, V 4 − 1, V 8 − 0, ce qui correspond au numéro 9 dans le code inverse (0110) .

L'objectif principal de l'encodeur est de convertir le numéro de la source du signal en code (par exemple, le numéro du bouton enfoncé sur un certain clavier).

Décodeurs

C'est ce qu'on appelle un appareil combiné, qui convertit un code binaire de n bits en un signal logique qui apparaît en sortie dont le nombre décimal correspond au code binaire. Le nombre d'entrées et de sorties dans le décodeur dit complet est lié par la relation m= 2 n, où n est le nombre d'entrées et m est le nombre de sorties. Si le décodeur utilise un nombre incomplet de sorties, alors un tel décodeur est dit incomplet. Ainsi, par exemple, un décodeur comportant 4 entrées et 16 sorties sera complet, mais s'il n'y avait que 10 sorties, il serait alors incomplet.

A titre d'exemple, tournons-nous vers le décodeur K555ID6 de la série K555 (Fig. 3.38).

Le décodeur dispose de 4 entrées directes, désignées A 1, ..., A 8. L'abréviation A signifie « adresse » (de l'adresse anglaise). Ces entrées sont appelées entrées d'adresse. Les nombres déterminent les valeurs du niveau actif (un) dans le chiffre correspondant du nombre binaire. Le décodeur dispose de 10 sorties inverses Y 0, ..., Y 9. Les chiffres définissent le nombre décimal correspondant au nombre binaire donné aux entrées. Bien évidemment, ce décodeur est incomplet.

La valeur du niveau actif (zéro) est la sortie dont le numéro est égal au nombre décimal déterminé par le nombre binaire à l'entrée. Par exemple, si toutes les entrées sont des zéros logiques, alors la sortie Y 0 est un zéro logique et les sorties restantes sont un un logique. Si à l'entrée A 2 il y a un logique, et aux autres entrées il y a un zéro logique, alors à la sortie Y 2 il y a un zéro logique, et aux autres sorties il y a un zéro logique. Si l'entrée est un nombre binaire supérieur à 9 (par exemple, toutes les entrées sont un, ce qui correspond au nombre binaire 1111 et au nombre décimal 15), alors toutes les sorties sont logiques.

Le décodeur est l’un des dispositifs logiques les plus utilisés. Il est utilisé pour construire divers dispositifs combinatoires.

Les chiffreurs et décrypteurs considérés sont des exemples des convertisseurs de code les plus simples.

Convertisseurs de codes

En général, ce sont des appareils conçus pour convertir un code en un autre, et ils effectuent souvent des conversions de code non standard. Les convertisseurs de code sont désignés par X/Y.

Considérons les fonctionnalités de l'implémentation du convertisseur en utilisant l'exemple d'un convertisseur de code de trois éléments à cinq éléments. Supposons qu'il soit nécessaire d'implémenter la table de correspondance de codes illustrée à la Fig. 3.39.

Ici, N désigne le nombre décimal correspondant au code binaire d'entrée. Les convertisseurs de code créent souvent un circuit décodeur-codeur. Le décodeur convertit le code d'entrée en un nombre décimal, puis l'encodeur génère le code de sortie. Le schéma d'un convertisseur créé selon ce principe est présenté sur la Fig. 3.40, où un codeur matriciel à diode est utilisé. Le principe de fonctionnement d'un tel convertisseur est assez simple. Par exemple, lorsque toutes les entrées du décodeur sont des « O » logiques, alors un « 1 » logique apparaît à sa sortie 0, ce qui entraîne l'apparition d'un « 1 » aux sorties 4 et 5, soit la première ligne du code. une table de correspondance est implémentée.


L'industrie produit un grand nombre de chiffreurs, décrypteurs et des convertisseurs de code, comme un décodeur 4×16 avec stroboscope (K555IDZ), un convertisseur de code pour contrôler une matrice LED 7×5 (K155ID8), un convertisseur de code pour contrôler un indicateur d'échelle (K155ID15), etc.

Sujet de cours : Encodeurs et décodeurs. Objectif, structure, application

informations générales

Les décodeurs et les codeurs (ainsi que les éléments AND, OR, NOT, AND-NOT, OR-NOT) sont des éléments combinatoires : les potentiels à leurs sorties dépendent de l'état momentané des entrées, et avec leur changement, la situation à la les résultats changent également ; ces éléments ne conservent pas leur état antérieur après avoir changé les potentiels aux entrées, c'est-à-dire n'ai pas de mémoire.

Les décrypteurs peuvent être complets ou incomplets. Les décodeurs complets répondent à tous les codes d'entrée, les codes incomplets - aux codes dont la valeur ne dépasse pas une certaine valeur prédéterminée. Les sorties du décodeur peuvent être directes ou inverses.

Les chiffreurs sont disponibles en priorité et non prioritaire. Dans un codeur prioritaire, les entrées ont des priorités différentes. Une entrée excitée avec une priorité plus élevée supprime l'action de celle précédemment excitée et définit un code sur les sorties correspondant à sa valeur.

La connaissance du matériel présenté dans ce sujet donnera à l'étudiant la possibilité de sélectionner correctement les décodeurs et les encodeurs en fonction de la profondeur de bits requise, de la nécessité d'utiliser les entrées de contrôle de ces éléments et de la catégorie de sorties. Il apprendra à organiser des structures avec un grand nombre d'entrées sur des éléments à faible entrée, ainsi qu'à adresser des appareils avec des codes dont la largeur dépasse la largeur des éléments utilisés.

Structure du décodeur.

Chaque code numérique aux entrées du décodeur (Fig. 3.2, a, b) correspond à un 1 logique (ou 0 logique) à la sortie correspondante. En d’autres termes, chaque code d’entrée s’adresse à la sortie correspondante, qui est excitée. Par conséquent, les entrées du décodeur sont souvent appelées entrées d’adresse. Les nombres à côté d'eux (1,2,4...) montrent comment les poids des bits du nombre binaire entrant sont corrélés.

Les sorties du décodeur sont numérisées en nombres décimaux. La sortie dont le nombre est égal au poids du code d'entrée, dont les bits ont les poids indiqués, est excitée, c'est-à-dire Le décodeur déchiffre (déchiffre) un nombre écrit en code binaire, le représentant comme un 1 logique (0 logique) à la sortie correspondante. Ainsi, la sortie 5 est excitée avec le code d'entrée 101, la sortie 6 avec le code d'entrée 110, etc. Il est pratique d’imaginer que la sortie du décodeur reflète le code d’entrée qui l’a excité.

L'entrée V est l'entrée d'activation de fonctionnement. S'il est inverse (indiqué par un cercle), alors pour que le décodeur fonctionne, il doit avoir un journal. 0 (il suffit de connecter cette entrée au fil commun – « masse »). L'entrée directe V est connectée à l'alimentation via une résistance. La présence d'une entrée de résolution étend les fonctionnalités du microcircuit.

Le décodeur est sélectionné de manière à ce que le nombre de ses entrées corresponde à la profondeur de bits des codes binaires entrants. Le nombre de ses sorties est égal au nombre de codes différents de cette profondeur de bits. Puisque chaque bit d’un code binaire prend deux valeurs, le nombre total de combinaisons de n bits (codes binaires de n bits) est de 2n. Ce nombre de sorties dispose d'un décodeur complet.

Un décodeur incomplet est sélectionné lorsque certaines valeurs du code d'adresse ne reflètent pas la réalité physique. Ainsi, par exemple, un décodeur conçu pour capturer des codes binaires de la décimale (il peut contenir les nombres 0,1,2...9) doit avoir quatre entrées (910 est affiché comme 10012). Cependant, les combinaisons supérieures à 10012 n'affichent pas un chiffre, mais un nombre, et donc (bien qu'elles puissent apparaître au niveau des entrées) ne doivent pas être enregistrées au niveau des sorties, dont le nombre ne peut pas dépasser dix.

La structure du décodeur peut être basée sur des éléments AND ; la sortie de chacun d'eux est la sortie du décodeur. Si cette sortie doit être excitée, alors les unités logiques doivent être collectées aux entrées de l'élément ET. Dans ce cas, les bits du code d'entrée, qui contiennent des uns logiques, doivent être fournis directement aux entrées de l'élément ET, et les bits zéro doivent être inversés.

Des décrypteurs et chiffreurs existent :

avec entrées directes

avec entrées inverses

incomplet

non prioritaire

priorité

Certains types de décodeurs ont des sorties inverses : la sortie excitée (activée) a un 0 logique, tandis que tous les autres ont un 1 logique. Il est pratique d'utiliser de tels décodeurs lorsque le signal actif est utilisé pour sélectionner (mettre en service, initialiser) un périphérique, la sortie du décodeur est 0 logique.

Extension de la capacité du décodeur

Le cas général de l'extension de la capacité des décrypteurs est illustré sur la Fig. 3.4. Le décodeur gauche (selon le circuit) est constamment activé par un 1 logique à l'entrée V. N'importe lequel des décodeurs DC0...DC15 peut être activé (sélectionné) par des codes à ses entrées d'adresse. Le choix d'une des sorties 0...15 de chacune d'elles est déterminé par le code sur les entrées combinées 1, 2, 4, 8. Ainsi, n'importe laquelle des 256 (28) sorties peut être activée par un huit- code binaire, dont quatre sélectionnent le numéro du décodeur et quatre – son numéro de sortie.

Application des décrypteurs

L'objectif principal du décodeur est de sélectionner (adresser, initialiser) un objet parmi les nombreux situés dans l'appareil. Riz. 3.5 illustre cette application. Chaque objet se voit attribuer une adresse (numéro) spécifique. Lorsqu'un code d'adresse binaire arrive aux entrées du décodeur, l'élément correspondant est activé du fait de l'apparition d'un 0 logique à la sortie du décodeur qui lui est associée, et les éléments restants restent bloqués.

On peut prévoir qu'un signal de commande soit envoyé depuis l'une des sorties du décodeur vers un certain bloc lorsqu'un certain code apparaît aux entrées du décodeur, correspondant, par exemple, au dépassement d'un paramètre (température, tension, etc.), qui doit être ramené au niveau normal du bloc spécifié.

Lorsque le nombre de périphériques adressables est faible, de nombreuses sorties du décodeur restent inutilisées. Dans ce cas, il peut être conseillé (notamment pour des raisons économiques) de n'utiliser pas une puce de décodeur, mais d'implémenter son fragment avec des éléments logiques.

Des fonctions logiques peuvent être implémentées sur le décodeur. Soit, par exemple, y = />3 x2 />1 + />3 x2 x 1 + x3 />2 x 1. Des variables logiques sont fournies aux entrées d'adresse du décodeur. La première conjonction (son poids est 2) excite la sortie n°2, la deuxième – la sortie n°3, la troisième – la sortie n°5. Puisque la condition y = 1 doit se produire en présence de l'une de ces conjonctions, les sorties 2, 3 et 5 doivent être combinées par une disjonction.

Chiffreurs

Structure de l'encodeur.

Le codeur résout le problème inverse du décodeur : en particulier, un code binaire correspondant au nombre décimal de l'entrée d'information excitée est installé à ses sorties.

Lors de la construction d'un codeur pour obtenir un code binaire naturel en sortie, il est pris en compte que les chiffres décimaux impairs 1, 3, 5, 7,... ont un 1 dans le chiffre le moins significatif d'un tel code, c'est-à-dire, la sortie du chiffre le moins significatif doit être 1 s'il est présent à l'entrée n° 1 ou à l'entrée n° 3, etc. Par conséquent, les entrées avec les nombres indiqués sont connectées via l'élément OU à la sortie du chiffre faible. chiffre de commande. Les chiffres décimaux 2, 3, 6, 7,... ont une unité dans le deuxième chiffre du code binaire ; les entrées avec ces numéros doivent être connectées via un élément OU à la sortie de l'encodeur, sur laquelle le deuxième chiffre du code est défini. De même, les entrées 4, 5, 6, 7,... via un élément OU doivent être connectées à la sortie sur laquelle le troisième bit est activé, puisque leurs codes ont un un dans ce bit, etc.

Il est possible de construire un circuit codeur, où E est l'entrée d'autorisation de fonctionnement et E0 est la sortie, un 0 logique sur lequel indique qu'aucune entrée d'information n'est excitée. Pour augmenter la capacité en bits (en cascade) des codeurs, l'entrée E du codeur suivant est connectée à la sortie E0 du précédent. Si les entrées d'informations du codeur précédent ne sont pas excitées (E0 = 0), alors le codeur suivant reçoit l'autorisation de fonctionner.

Objectif et application des chiffreurs et décrypteurs

L'encodeur peut être organisé non seulement pour représenter (encoder) un nombre décimal en code binaire, mais également pour émettre un code spécifique (sa valeur est présélectionnée), par exemple lorsque l'on appuie sur une touche avec le symbole correspondant. Lorsque ce code apparaît, le système est informé qu'une touche spécifique du clavier a été enfoncée.

Les chiffreurs sont utilisés dans les appareils qui convertissent un type de code en un autre. Dans ce cas, la combinaison du code source est d'abord déchiffrée, à la suite de quoi un 1 logique apparaît à la sortie correspondante du décodeur. Cet affichage du code d'entrée, dont la valeur est déterminée par le numéro du code excité sortie du décodeur, est transmis au codeur, organisé de telle manière que chaque code d'entrée provoque l'apparition d'un code de sortie donné

Les encodeurs et les décodeurs sont l'un des éléments très importants de la technologie numérique, en particulier dans les ordinateurs et les systèmes de contrôle. Lorsque l’on entend le mot encodeur ou décodeur, des phrases tirées de films d’espionnage nous viennent à l’esprit. Quelque chose comme : déchiffrer la dépêche et crypter la réponse. Il n'y a rien de mal à cela, puisque les machines de cryptage de nos stations et des stations étrangères utilisent des crypteurs et des décrypteurs.

Chiffreurs.

Ainsi, un encodeur (codeur) est un appareil électronique, en l'occurrence un microcircuit, qui convertit le code d'un système numérique en code d'un autre système. Les codeurs les plus utilisés en électronique sont ceux qui convertissent le code décimal positionnel en binaire parallèle. C'est ainsi que le codeur peut être indiqué sur un schéma de circuit.

Par exemple, imaginez que nous tenons entre nos mains une calculatrice ordinaire, que tout écolier utilise désormais.

Étant donné que toutes les actions de la calculatrice sont effectuées avec des nombres binaires (rappelez-vous les bases de l'électronique numérique), après le clavier se trouve un encodeur qui convertit les nombres saisis sous forme binaire.

Tous les boutons de la calculatrice sont reliés à un fil commun et en appuyant par exemple sur le bouton 5 à l'entrée de l'encodeur, on recevra immédiatement la forme binaire de ce nombre à sa sortie.

Bien entendu, l'encodeur de la calculatrice a un plus grand nombre d'entrées, car en plus des nombres, vous devez y saisir d'autres symboles d'opérations arithmétiques, de sorte que non seulement les nombres sous forme binaire, mais également les commandes sont supprimés des sorties du encodeur.

Si l’on considère la structure interne du codeur, il est facile de voir qu’il est réalisé sur les éléments logiques de base les plus simples.

Tous les dispositifs de contrôle fonctionnant selon une logique binaire, mais disposant d'un clavier décimal pour la commodité de l'opérateur, utilisent des encodeurs.

L’éducation sera abordée dans la troisième partie du manuel.

Questions pour la maîtrise de soi

Qu'est-ce qu'un décodeur ?

Comment s’appelle un décodeur linéaire ?

Expliquer le principe de fonctionnement d'un démultiplexeur

Qu'est-ce qu'un chiffreur ?

Où sont utilisés les chiffreurs ?

Qu'est-ce qu'un multiplexeur ?

3.1.2 Chiffreurs

Le chiffrement est un moyen de compresser les données en transformant m-bit code unitaire (décimal) dans n-bit binaire ou code décimal binaire ( m> n). Chiffreurs ( CD, codeur) effectuent la fonction inverse du décodeur. Lorsqu'un signal arrive sur l'une des entrées du codeur, un code correspondant au numéro de cette entrée est généré sur ses sorties.

Chiffreur complet ( m – n) Il a m = 2n entrées et n sort si m < 2n, alors l'encodeur n'est pas complet. Il peut également être non prioritaire, si un seul signal actif est autorisé, ou prioritaire, si plusieurs signaux actifs peuvent être envoyés simultanément aux entrées.

Le principe de fonctionnement du codeur complet non prioritaire (4 – 2) est expliqué par la table de vérité (Tableau 1).

Table de vérité du codeur non prioritaire (4 – 2) Tableau 1

recrutement	Entrées d'informations				Sorties
	X 3	X 2	X 1	X 0	F 1	F 0

Les cartes de Karnaugh ne sont généralement pas utilisées pour minimiser le circuit du codeur en raison de la complexité de la compilation avec un grand nombre de variables.

Du tableau (1), il s'ensuit que le chiffre le moins significatifF 0 Le code en sortie du codeur est égal à un lorsqu'il y en a un aux entrées impaires :

Grade supérieurF 1 le code à la sortie du codeur est égal à un lorsqu'il est aux entréesX 3 , X 2 unité présente :

Par conséquent, le circuit codeur (4 – 2) peut être réalisé à l'aide de deux éléments 2OR (Fig. 1, a).

Riz. 1 Circuits d'un codeur non prioritaire (4 – 2) sur les éléments 2OR (a), 2OR-NOT (b)

Pour la notation inverse (Fig. 1, b) :

L'un des signaux d'entrée du codeur doit avoir une valeur unique (Tableau 1). Si aux entrées X 1 , X 2 , X 3 les valeurs nulles sont veut dire h puis à l'entrée X 0 logiqueune unité correspondant au set 0, et cette entrée ne peut pas être connectée au circuit (Fig. 1, a). De même pourX 3 dans le diagramme encodeur sur la Fig. 1, b. Les circuits codeurs de la figure diffèrent par le réarrangement miroir des entrées (dans les deux cas, le bit le moins significatif X 0 , seniorX 3 ) et en inversant les signaux de sortie (Fig. 1, b).

Les chiffreurs ont généralement des entrées et des sorties de service :

- Entrée permissive (stroboscope)AE (FR ) pour sélectionner le temps de réponse du codeur, sous réserve deAE =1, également pour augmenter la profondeur de bits du code d'entrée.

- Sortie permissiveEO (FR ), détermine l'absence de signaux à toutes les sorties d'informations (EO = 1). Utilisé pour augmenter la profondeur de bits en connectant des encodeurs supplémentaires, condition de connexion EO =1.

- Sortie permissiveG.S. (C.S. ), indique la présence d'un signal d'information sur au moins une entrée, prenant la valeurG.S. = 1. Assure la coordination entre l'encodeur et les appareils externes (microprocesseur). Peut être utilisé dans un schéma visant à augmenter la profondeur de bits du codeur afin d'éliminer les erreurs de conversion de code.

L'un des objectifs principaux de l'encodeur est de saisir des données dans des appareils numériques à l'aide d'un clavier. Les chiffreurs qui, lorsque plusieurs touches sont enfoncées simultanément, produisent un code composé uniquement du chiffre le plus élevé, sont appelés prioritaires. Si ces encodeurs détectent l'unité haute (gauche) et forment le code binaire du nombre décimal correspondant à l'unité, alors ils sont appelés pointeurs d'unité haute (désignation de l'élément RHP 1/ POUBELLE ).

Dans la table de vérité du pointeur d'unité d'ordre supérieur (tableau 2), le symbole « X » désigne les valeurs des variables d'entrée qui ne sont pas importantes pour l'appareil et peuvent être égales à 0 ou 1. Les unités dans le haut -les chiffres d'ordre de l'ensemble correspondant sont intéressants.

Le symbole « – » indique les valeurs des variables qui n'entrent pas dans l'encodeur, car à l'entrée de validationAE signal zéro logique,à la sortieF 1 F 0 = 00.

Exemple: si la touche la plus significative est enfoncée X 3 (jeu 5), qui correspond aux codes 3 10 = 11 2, l'appui sur d'autres touches doit être ignoré.

Table de vérité du pointeur de l'unité haute (4 – 2) Tableau 2
recrutement	Service			Information
	entrée	sorties		Contributions				Sorties
	AE	G.S.	EO	X 3	X 2	X 1	X 0	F 1	F 0

Selon la règle de collage pour la sortie F 1 .

Type de cours : cours combiné.

Technologie : axée sur la personnalité.

Durée : 45 minutes.

Équipement : cours d'informatique équipé de technologies modernes et de logiciels sous licence.

Objectifs de la leçon:

• répéter les méthodes de présentation d'informations dans un ordinateur ;
• se faire une idée primaire de la structure d'un ordinateur et de la fonction de ses composants ;
• stimuler l’intérêt pour les études en informatique.

Objectifs de la leçon:

Éducatif– formation chez les étudiants d'idées sur une image unifiée du monde (méthodes identiques de codage d'informations de différents types).

Du développement- développer la pensée logique des écoliers grâce à l'établissement de relations de cause à effet.

Éducatif– nourrir l’intérêt cognitif, les capacités d’écoute, la précision du travail et le travail acharné des élèves.

Préparation de la leçon.

Les éléments suivants ont été préparés pour la leçon :

Présentation, diapositives projetées sur l'écran à l'aide d'un projecteur (Annexe 1).

Modèle électronique de l'encodeur, construit sous Excel. La feuille de travail contient une table de vérité, un schéma logique du codeur, et son fonctionnement est simulé (Annexe 2).

Conception du tableau.

Le sujet de la leçon est également écrit au tableau plan de cours pour les étudiants :

1. Présentation d'informations dans un ordinateur.
2. Un dispositif permettant de coder des informations est un encodeur.
3. Circuit codeur pour coder des informations numériques.

Plan de cours pour l'enseignant.

Pendant les cours

I. Moment organisationnel.

II. Début de leçon motivant.

Professeur. Le sujet de la leçon d'aujourd'hui est « Encodeurs. But et principe de construction. Pendant la leçon, vous et moi devons étudier le dispositif par lequel les informations pénètrent dans l'ordinateur. Mais avant cela, vous et moi devons nous rappeler les manières de présenter les informations sur un ordinateur.

Question. Quels types d’informations un ordinateur moderne peut-il traiter ?

Répondre. Informations numériques, textuelles, graphiques et audio. Les informations de chaque type doivent être présentées sous une forme compréhensible par un ordinateur.

Question. Sous quelle forme ces informations sont-elles présentées sur l’ordinateur ?

Répondre. Les informations numériques, textuelles, graphiques et sonores dans un ordinateur sont présentées sous forme de codes binaires.

Question. Pourquoi le code binaire a-t-il été choisi pour représenter les informations dans un ordinateur ?

Répondre. L'alphabet du code binaire est constitué des symboles 0 et 1. Techniquement, il est beaucoup plus simple de mettre en œuvre deux états différents, par exemple, l'absence de tension peut représenter 0, la présence - 1 ; surface de la surface d'un disque magnétique (magnétisé/non magnétisé) ; zone de la surface du disque laser (réfléchit/ne reflète pas).

Question. Nommez les appareils permettant de saisir des informations dans un ordinateur ?

Répondre. Clavier, souris, scanner, microphone, appareil photo, caméra vidéo.

III. Explication du sujet de la leçon.

Un ordinateur moderne peut traiter, comme nous le savons déjà, des informations numériques, textuelles, graphiques et audio. Les informations à traiter doivent être présentées sous une forme compréhensible par un ordinateur. Nous avons également nommé les appareils avec lesquels les informations sont saisies dans l'ordinateur. C'est avant tout un clavier. Regardons comment les informations sont converties avant d'apparaître sur le moniteur.

Le diagramme illustré à la figure 1 montre que le processeur informatique traite les informations uniquement présentées sous forme de nombres binaires et de codes internes. Les informations du clavier, avant d'être traitées par le processeur, sont transmises au dispositif d'encodage - encodeur. Le nom « chiffreur » est dû au fait que les premiers codes (chiffres) sont apparus dans l'Antiquité et étaient utilisés pour classer les messages importants de ceux à qui ils n'étaient pas destinés. La tâche de notre codage n'est pas de classer les messages, mais d'avoir un objectif différent : convertir les informations saisies sous une forme compréhensible pour l'ordinateur. Un dispositif d'encodage (encodeur) prévu à cet effet associe chaque caractère du texte source à un nombre binaire (code) spécifique. Ensuite, les informations sous forme de code binaire sont envoyées au processeur pour traitement. Après traitement, les informations sont envoyées via un décodeur (dispositif de conversion inverse) vers le périphérique de sortie. Considérons plus en détail un dispositif de codage d'informations numériques. Pour saisir des informations numériques dans un ordinateur, un clavier ordinaire contenant des chiffres décimaux peut être utilisé. Comme vous le savez, la base d'un système numérique est le nombre de signes ou de symboles utilisés pour représenter les nombres dans un système numérique donné. Pour le système de nombres décimaux, le nombre de ces symboles est de dix, soit 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. Dans le système de nombres binaires, il existe deux de ces caractères - 0 et 1. Par conséquent, le dispositif de codage (encodeur) doit convertir les informations d'entrée sous la forme d'un nombre décimal en un nombre binaire, c'est-à-dire Attribuez chaque chiffre du système de nombres décimaux à un code numérique binaire spécifique. Nous connaissons les règles de conversion des nombres du système numérique décimal vers le système numérique binaire. Nous savons également que pour représenter le nombre 9 dans le système de numérotation binaire, un nombre binaire à quatre chiffres est nécessaire. Créons une table de vérité.

Tableau 1

Nombre décimal	Code numérique binaire
	Quatrième catégorie	Troisième catégorie	Deuxième catégorie	Première catégorie
0	0	0	0	0
1	0	0	0	1
2	0	0	1	0
3	0	0	1	1
4	0	1	0	0
5	0	1	0	1
6	0	1	1	0
7	0	1	1	1
8	1	0	0	0
9	1	0	0	1

Le tableau contient des nombres décimaux et leur attribue des nombres binaires. Après avoir analysé le tableau, nous pouvons tirer les conclusions suivantes nécessaires à la construction d'un dispositif de codage. Le périphérique d'entrée doit contenir dix touches, de 0 à 9. La sortie du périphérique sera un code binaire de quatre bits. De plus, à la sortie du premier chiffre il y aura une information (1 logique) si les touches 1,3,5,7,9 sont enfoncées. La sortie du deuxième chiffre sera 1 lorsque les touches 2,3,6,7 seront enfoncées. La sortie du troisième chiffre sera 1 lorsque les touches 4,5,6,7 seront enfoncées. La sortie du quatrième se produit lorsque vous appuyez sur les touches 8 ou 9. Pour construire l'appareil, nous avons besoin d'éléments OU logiques qui combineront les informations des touches et les afficheront sur le bit correspondant.

Le schéma d'un tel dispositif est illustré à la figure 2. Une image conventionnelle du codeur utilisé dans les circuits logiques est illustrée à la figure 3.

IV. L'étape de communication, de systématisation des connaissances et de consolidation des acquis.

Professeur. Pour consolider le matériel que nous avons étudié, nous vérifierons le fonctionnement de l'encodeur sur un modèle électronique. Le modèle électronique montre : la table de vérité du codeur, une image symbolique sur les circuits logiques, un circuit électrique et des touches d'entrée. Pour vérifier le fonctionnement de l'encodeur, sélectionnez simplement n'importe quel chiffre décimal et appuyez sur la touche correspondante. La sortie de l'encodeur sera un code binaire du nombre, ceux-ci étant affichés en rouge. Il est nécessaire de vérifier la conformité du code binaire obtenu avec le contenu de la table de vérité. Commençons.

Les étudiants travaillent sur des ordinateurs.

V. En résumé. Devoirs.

Aujourd'hui, nous avons découvert un appareil qui a trouvé de nombreuses applications dans la technologie moderne. Chacun de nous rencontre des appareils de codage plusieurs fois au cours de la journée. Il s'agit tout d'abord du matériel informatique, du téléphone, de la télécommande du téléviseur, du four à micro-ondes, du lave-linge et autres appareils électroménagers.

En guise de devoirs, je vous demanderai de répéter le matériel présenté pour la leçon suivante et de déterminer dans quels appareils électroménagers, non nommés par moi, les encodeurs ont trouvé une application pratique. Merci! Au revoir!