تصميم جهاز فك الشفرة من 3 أسطر إلى 8 أسطر ومزيل تعدد الإرسال

جرب أداة القضاء على المشاكل





يمكن تحويل النظام الثنائي إلى النظام العشري باستخدام جهاز يسمى وحدة فك التشفير. هذا الجهاز هو نوع واحد من الدوائر المنطقية التوافقية التي تستخدم خطوط إدخال n لتوليد خطوط إخراج 2n. هنا ، قد يكون إخراج هذا الجهاز أقل من خطين. هناك أنواع مختلفة من أجهزة فك التشفير الثنائية التي تتضمن مدخلات متعددة بالإضافة إلى مخرجات متعددة. تتضمن بعض أنواع أجهزة فك التشفير واحدًا أو أكثر من مدخلات التمكين جنبًا إلى جنب مع مدخلات البيانات. عندما يتم تعطيل إدخال التمكين ، سيتم تعطيل جميع المخرجات. استنادًا إلى وظيفته ، يقوم جهاز فك التشفير الثنائي بتغيير البيانات من إشارات إدخال n إلى إشارات خرج 2n. في بعض أنواع أجهزة فك التشفير ، يكون لديهم أقل من 2n خطوط إخراج. لذلك في هذه الحالة ، يمكن تكرار نموذج أولي واحد على الأقل لقيم الإدخال المختلفة. هناك نوعان من أجهزة فك التشفير عالية الترتيب مثل 3 Line to 8 Line Decoder و 4 Line to 16 Line Decoder. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على 3 Line to 8 Line Decoder.

ما هو جهاز فك التشفير؟

جهاز فك التشفير هو دائرة المنطق التوافقي يستخدم لتغيير الرمز إلى مجموعة من الإشارات. إنها العملية العكسية لجهاز التشفير. تأخذ دارة فك التشفير مدخلات متعددة وتعطي مخرجات متعددة. تأخذ دائرة فك التشفير البيانات الثنائية لمدخلات 'n' في الإخراج الفريد '2 ^ n'. بالإضافة إلى دبابيس الإدخال ، تحتوي وحدة فك التشفير على دبوس تمكين. هذا يمكّن الدبوس عند رفضه ، لجعل الدائرة غير نشطة. في هذه المقالة ، نناقش 3 إلى 8 سطر فك و demultiplexer.




فيما يلي جدول الحقيقة لوحدة فك ترميز بسيطة من 1 إلى 2 حيث A هي المدخلات و D0 و D1 هي المخرجات.

1 إلى 2 فك

1 إلى 2 فك



توضح الدائرة منطق وحدة فك التشفير من 1 إلى 2.

1 إلى 2 دارة فك الشفرة

1 إلى 2 دارة فك الشفرة

مزيل تعدد الإرسال هو جهاز يأخذ مدخلاً منفردًا ويعطي أحد خطوط الإخراج المتعددة. يأخذ مزيل تعدد الإرسال بيانات إدخال واحدة ثم يختار أي سطر من خطوط الإخراج الفردية واحدًا تلو الآخر. انها عملية عكسية لمضاعف . ويسمى أيضًا باسم DEMUX أو موزع البيانات. يحول DEMUX خط البيانات التسلسلي للإدخال إلى بيانات إخراج متوازية. يعطي DEMUX مخرجات '2n' لخطوط التحديد 'n' مع إدخال واحد.

ديموكس

ديموكس

يتم استخدام DEMUX عندما ترغب الدائرة في إرسال إشارة البيانات إلى أحد الأجهزة العديدة. يتم استخدام وحدة فك التشفير للاختيار من بين العديد من الأجهزة بينما يتم استخدام مزيل تعدد الإرسال لإرسال الإشارة إلى العديد من الأجهزة.


فيما يلي جدول الحقيقة لمزيل تعدد الإرسال من 1 إلى 2 مع 'I' كبيانات إدخال ، و D0 و D1 هما خط بيانات الإخراج و A هو خط التحديد.

من 1 إلى 2 Demux Truth Table

من 1 إلى 2 Demux Truth Table

توضح الدائرة المخطط 1 إلى 2 من مزيل تعدد الإرسال.

1 إلى 2 Demux

1 إلى 2 Demux

لماذا نحتاج إلى وحدة فك ترميز؟

تتمثل الوظيفة الرئيسية لوحدة فك التشفير في تغيير الرمز إلى مجموعة من الإشارات لأنها معاكسة لمشفر ، لكن تصميم وحدات فك التشفير بسيط. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين وحدة فك التشفير ومزيل تعدد الإرسال في دائرة توافقية تُستخدم للسماح بإدخال واحد فقط وتوجيهه إلى أحد المخرجات ، في حين أن وحدة فك التشفير تسمح بعدة مدخلات وتولد الإخراج المشفر.

3 خط إلى 8 خطوات تصميم فك التشفير

هنا ، وحدة فك ترميز من 3 أسطر إلى 8 أسطر عبارة عن وحدة فك ترميز عالية المستوى مصممة مع جهازي فك ترميز منخفض المستوى مثل 2 خط إلى 4 وحدات فك ترميز. قبل الشروع في تنفيذ وحدة فك الترميز هذه ، قمنا بتصميم وحدة فك ترميز من 2 إلى 4 أسطر.

2 خط إلى 4 خط فك

يشتمل جهاز فك التشفير هذا من خطين إلى 4 أسطر على مدخلين مثل مخرجات A0 و A1 و 4 مثل Y0 إلى Y4. يظهر الرسم التخطيطي لوحدة فك التشفير أدناه.

2 خط إلى 4 خط فك

2 خط إلى 4 خط فك

عندما تكون المدخلات والتمكين هي 1 ، سيكون الناتج 1. هنا جدول الحقيقة من 2 إلى 4 وحدة فك ترميز.

يكون

أ 1 أ 0 Y3 Y2 Y1

Y0

0

xx0000

1

000001

1

01001

0

110010

0

111100

0

التعبير المنطقي لكل ناتج هو

Y3 = E. A1. أ 0

Y2 = E. أ 1. A0 ′

Y1 = E. A1 ′. أ 0

Y0 = E. A1 ′. A0 ′

يتضمن كل إخراج من وحدة فك التشفير هذا مصطلح منتج واحد. لذلك يمكن تنفيذ شروط المنتج الأربعة من خلال 4 بوابات حيث تشتمل كل بوابة على 3 مدخلات بالإضافة إلى 2 محولات. يظهر الرسم التخطيطي المنطقي لوحدات فك التشفير من 2 إلى 4 أدناه. وبالتالي ، فإن ناتج وحدة فك التشفير هذا ليس سوى الحد الأدنى للمدخلات والتمكين يعادل 1. إذا كان التمكين صفرًا ، فستكون جميع مخرجات وحدة فك التشفير بعد ذلك مساوية للصفر. وبالمثل ، يولد مفكك التشفير من 3 أسطر إلى 8 أسطر ثمانية دقائق لـ 3 متغيرات إدخال من A0 و A1 و A2.

مخطط منطقي من 2 إلى 4 وحدة فك ترميز

مخطط منطقي من 2 إلى 4 وحدة فك ترميز

3 سطر إلى 8 خط تنفيذ فك الشفرة

يمكن تنفيذ مفكك الشفرة من 3 أسطر إلى 8 أسطر باستخدام سطرين إلى 4 مفكك تشفير. لقد ناقشنا أعلاه أن مفكك الشفرة من 2 إلى 4 أسطر يشتمل على مدخلين وأربعة مخرجات. لذلك ، في 3 أسطر إلى وحدة فك ترميز 8 أسطر ، تتضمن ثلاثة مدخلات مثل A2 و A1 و A0 و 8 مخرجات من Y7 - Y0.

الصيغة التالية تستخدم ل تنفيذ أجهزة فك التشفير عالية المستوى بمساعدة أجهزة فك التشفير ذات الترتيب المنخفض

عدد أجهزة فك التشفير ذات الترتيب الأدنى المطلوب هو م 2 / م 1

أين،

عدد o / ps لوحدة فك الترميز ذات الترتيب الأدنى هو 'm1'

عدد o / ps لوحدة فك التشفير ذات الترتيب الأعلى هو 'm2'

على سبيل المثال ، عندما تكون m1 = 4 & m2 = 8 ، استبدل هذه القيم في المعادلة أعلاه. يمكننا الحصول على الرقم المطلوب. عدد أجهزة فك التشفير هي 2. لذلك ، لتنفيذ وحدة فك ترميز واحدة من 3 إلى 8 ، نحتاج إلى سطرين إلى 4 أجهزة فك تشفير. هنا ، يتم عرض مخطط الكتلة أدناه باستخدام جهازي فك تشفير من 2 إلى 4.

3 إلى 8 وحدة فك ترميز باستخدام 2 إلى 4 خطوط

3 إلى 8 وحدة فك ترميز باستخدام 2 إلى 4 خطوط

يتم إعطاء المدخلات المتوازية مثل A2 و A1 و A0 إلى 3 خطوط إلى وحدة فك ترميز 8 أسطر. هنا يتم إعطاء مجاملة A3 لتمكين دبوس وحدة فك التشفير من الحصول على مخرجات مثل Y7 إلى Y0. هذه المخرجات هي أقل من 8 دقائق. في وحدة فك التشفير أعلاه ، يتم توصيل مدخل A3 لتمكين الدبوس من الحصول على مخرجات من Y15 - Y8. لذلك ، هذه المخرجات هي أعلى 8 minterms.

3 سطر إلى 8 فك شفرة باستخدام بوابات منطقية

في وحدة فك التشفير من 3 إلى 8 أسطر ، يشتمل على ثلاثة مدخلات وثمانية مخرجات. هنا يتم تمثيل المدخلات من خلال A و B & C بينما يتم تمثيل المخرجات من خلال D0 و D1 و D2 ... D7.

يمكن اختيار 8 مخرجات بناءً على المدخلات الثلاثة. لذلك ، يظهر جدول الحقيقة الخاص بجهاز فك التشفير من 3 أسطر إلى 8 أسطر أدناه. من جدول الحقيقة التالي ، يمكننا أن نلاحظ أنه يمكن اختيار واحد من 8 مخرجات من DO - D7 بناءً على 3 مدخلات محددة.

إلى ب ج D0 D1 د 2 D3 د 4 د 5 د 6

D7

0

001000000

0

0

0101000000
0100010000

0

0

1100010000
1000000100

0

1010000010

0

11000000010
11110000001

من جدول الحقيقة أعلاه المكون من 3 أسطر إلى وحدة فك ترميز 8 أسطر ، يمكن تعريف التعبير المنطقي على أنه

D0 = A’B’C ’

D1 = A’B’C

D2 = A’BC ’

D3 = A’BC

D4 = AB’C '

D5 = AB’C

D6 = ABC '

D7 = ABC

من التعبيرات المنطقية أعلاه ، يمكن تنفيذ دارة فك ترميز من 3 إلى 8 بمساعدة ثلاثة بوابات و 8 - ثلاثة مدخلات وبوابات.

في الدائرة أعلاه ، يمكن فك ترميز المدخلات الثلاثة إلى 8 مخرجات ، حيث يمثل كل مخرج واحدًا من متوسطات متغيرات الإدخال الثلاثة.

ستوفر العواكس الثلاثة في الدائرة المنطقية أعلاه تكملة المدخلات وستولد كل واحدة من البوابات AND واحدة من المدى المتوسط.

يستخدم هذا النوع من وحدات فك التشفير بشكل أساسي لفك تشفير أي كود 3 بت ويولد ثمانية مخرجات ، أي ما يعادل 8 مجموعات مختلفة لكود الإدخال.

يُعرف مفكك التشفير هذا أيضًا باسم مفكك التشفير الثنائي إلى الثماني لأن مدخلات وحدة فك التشفير هذه تمثل أرقامًا ثنائية ثلاثية بتات بينما تمثل المخرجات 8 أرقام داخل نظام الأرقام الثماني.

مخطط كتلة وحدة فك الشفرة من 3 أسطر إلى 8 أسطر

تعطي دائرة فك التشفير 8 مخرجات منطقية لـ 3 مدخلات ولها دبوس تمكين. تم تصميم الدائرة ببوابات منطقية AND و NAND. يأخذ 3 مدخلات ثنائية وينشط أحد المخرجات الثمانية. 3 إلى 8 خط فك دارة يسمى أيضًا ثنائي إلى مفكك تشفير ثماني.

3 إلى 8 مخطط كتلة وحدة فك التشفير

3 إلى 8 مخطط كتلة وحدة فك الشفرة

تعمل دائرة فك التشفير فقط عندما يكون دبوس التمكين (E) مرتفعًا. S0 و S1 و S2 هي ثلاثة مدخلات مختلفة و D0 و D1 و D2 و D3. د 4. د 5. د 6. D7 هي المخرجات الثمانية. ال مخطط منطقي لوحدة فك ترميز الخطوط من 3 إلى 8 هو مبين أدناه.

3 إلى 8 دارة فك الشفرة

3 إلى 8 دارة فك الشفرة

3 إلى 8 خطوط فك الشفرة وجدول الحقيقة

يعطي الجدول أدناه جدول الحقيقة الخاص بجهاز فك التشفير من 3 إلى 8 أسطر.

S0 S1 S2 يكون D0 D1 د 2 D3 د 4 د 5 د 6 D7
xxx000000000
000100000001
001100000010
010100000100
011100001000
100100010000
101100100000
110101000000
111110000000

عندما يكون دبوس التمكين (E) منخفضًا ، تكون جميع دبابيس الإخراج منخفضة.

من 1 إلى 8 مزيل تعدد الإرسال

إلى 1 خط إلى 8 أسطر مزيل تعدد الإرسال لديه مدخل واحد ، وثلاثة خطوط إدخال مختارة وثمانية خطوط إخراج. يوزع بيانات الإدخال الواحد إلى 8 خطوط إخراج حسب الإدخال المحدد. الدين هو بيانات الإدخال ، S0 ، S1 ، و S2 هي مدخلات مختارة ، و Y0 و Y1 و Y2 و Y3 و Y4 و Y5 و Y6 و Y7 هي المخرجات.

من 1 إلى 8 ديموكس

من 1 إلى 8 ديموكس

يظهر الرسم التخطيطي لدائرة demux من 1 إلى 8 أدناه.

من 1 إلى 8 دارة Demux

من 1 إلى 8 دارة Demux

3 إلى 8 مفكك / مزيل تعدد الإرسال

3 إلى 8 خط فك IC 74HC238 يستخدم كمفكك تشفير / مزيل تعدد الإرسال. مُزيل تعدد الإرسال من 3 إلى 8 خطوط هو عبارة عن دائرة توافقية يمكن استخدامها كوحدة فك ترميز ومزيل تعدد الإرسال. يقوم IC 74HC238 بفك تشفير ثلاثة مدخلات عنوان ثنائي (A0 ، A1 ، A2) إلى ثمانية مخرجات (من Y0 إلى Y7). يحتوي الجهاز أيضًا على ثلاثة دبابيس تمكين. يتم استخدام نفس المجموعة كمزيل تعدد.

تكوين دبوس

فيما يلي تكوين الدبوس لوحدة فك الترميز IC74HC238 من 3 إلى 8 أسطر أو مزيل تعدد الإرسال. هو 16 دبوس DIP.

دائرة كهربائية

تشرح الدائرة المنطقية عمل IC 74HC238.

ميزات 74HC238 IC

  • القدرة على demultiplexing
  • المدخلات المتعددة تمكن من التوسع السهل
  • مثالية لفك تشفير رقاقة الذاكرة
  • نواتج نشطة عالية متبادلة
  • خيار الحزمة المتعددة

تطبيق فك

  • ال أجهزة فك التشفير تم استخدامها في التحويل التناظري إلى الرقمي في أجهزة فك التشفير التناظرية.
  • تستخدم في الدوائر الإلكترونية لتحويل التعليمات إلى إشارات تحكم وحدة المعالجة المركزية.
  • تستخدم بشكل رئيسي في الدوائر المنطقية ، نقل البيانات.

تطبيقات الديمولتيبليكسير

  • يستخدم لربط مصدر واحد بوجهات متعددة.
  • يستخدم Demux في أنظمة الاتصالات لنقل إشارات بيانات متعددة إلى خط إرسال واحد.
  • تستخدم في وحدات المنطق الحسابي
  • تستخدم في المحولات التسلسلية إلى المتوازية في اتصالات البيانات.

لذلك ، هذه هي المعلومات الأساسية حول مفكك الشفرة من 3 إلى 8 ومزيلات تعدد الإرسال. آمل أن تكون قد حصلت على بعض المفاهيم الأساسية حول هذا الموضوع من خلال مراقبة دوائر المنطق الرقمي وجداول الحقيقة وتطبيقاتها. علاوة على ذلك ، فإن أي شكوك بخصوص هذه المقالة أو أحدث مشاريع الإلكترونيات ، يمكنك كتابة آرائك حول هذا الموضوع في قسم التعليقات أدناه.