Теоретичні відомості

Операція зміни коду числа називається його перекодуванням. Інтегральні мікросхеми, що виконують ці операції, називаються перетворювачами кодів. Перетворювачі кодів бувають прості та складні. До простих належать перетворювачі, які виконують стандартні операції зміни коду чисел, наприклад, перетворень двійкового коду в одинарний або зворотну операцію. Складні перетворювачі кодів виконують нестандартні перетворення кодів та їх схеми доводиться розробляти кожного разу з допомогою алгебри логіки.

До перетворювачів кодів відносяться шифратори та дешифратори. У телемеханіці широко застосовуються шифратори, які перетворюють код N=C_N¹ в двійковий, трійчастий ... десятковий, до коду на одне поєднання C_n^m (з довільними n і m) та інші, а також дешифратори, здійснюють зворотні перетворення.

Шифратори і дешифратори можуть бути виконані як на контактних, так і на різних безконтактних елементах. Широке застосування в даний час отримали шифратори і дешифратори на напівпровідникових діодах. Основою для їх побудови є діодні схеми АБО та І.

Тобто дешифратор перетворює вхідний двійковий код в номер вихідного сигналу (дешифрує код), а шифратор перетворює номер вхідного сигналу у вихідний двійковий код (шифрує номер вхідного сигналу). Кількість вихідних сигналів дешифратора і вхідних сигналів шифратора дорівнює кількості можливих станів двійкового коду (вхідного коду у дешифратора і вихідного коду у шифратора), тобто 2ⁿ, де n – розрядність двійкового коду (рис. 5.1). Мікросхеми дешифраторів позначаються на схемах літерами DC (від англійського Decoder), а мікросхеми шифраторів – CD (від англійського Coder).

а) б)

Рисунок 5.1 – Функції дешифратора (а) та шифратора (б)

На виході дешифратора завжди присутній тільки один сигнал, причому номер цього сигналу однозначно визначається вхідним кодом. Вихідний код шифратора однозначно визначається номером вхідного сигналу.

Функціональна схема шифратора, перетворюючого десяткові цифри в 4-розрядне двійкове число, наведена на рисунку 5.2, а), а його умовне позначення - на малюнку рисунку 5.2, б). При появі сигналу логічної одиниці на одному з десяти входів на чотирьох виходах шифратора буде присутнє відповідне двійкове число. Нехай сигнал логічної одиниці поданий на вхід 7. Тоді на виходах логічних елементів DD1.1, DD1.2, DD1.3 будуть сигнали логічних одиниць, а на виході елемента DD1.4 - сигнал логічного нуля. Таким чином, на виходах 8, 4, 2, 1 шифратора ми отримаємо двійкове число 0111.

Рисунок 5.2 – Функціональна схема шифратора (а)

та його умовне позначення (б)

Деякі з шифраторів забезпечуються входом стробування. Наявність входу стробування дозволяє виділяти сигнал у певний момент часу.

Дешифратор (декодер) - це вузол, що перетворює код, який надходить на його входи, у сигнал тільки на одному з його виходів. Дешифратори широко застосовуються в приладах управління, в системах цифрової індикації з газорозрядними індикаторами, для побудови розподільників імпульсів по різних колах тощо.