ตัวเข้ารหัสและตัวถอดรหัส

ก่อนที่จะลงรายละเอียดเกี่ยวกับตัวเข้ารหัสและตัวถอดรหัสขอให้เรามีแนวคิดสั้น ๆ เกี่ยวกับการมัลติเพล็กซ์ บ่อยครั้งที่เราเจอแอพพลิเคชั่นที่จำเป็นในการป้อนสัญญาณอินพุตหลาย ๆ ครั้งในการโหลดครั้งละหนึ่งครั้ง กระบวนการเลือกหนึ่งในสัญญาณอินพุตที่จะป้อนให้กับโหลดเรียกว่า Multiplexing การย้อนกลับของการดำเนินการนี้เช่นกระบวนการป้อนหลายโหลดจากแหล่งสัญญาณทั่วไปหนึ่งเรียกว่า Demultiplexing

ในทำนองเดียวกันในโดเมนดิจิทัลเพื่อความสะดวกในการส่งข้อมูลข้อมูลมักถูกเข้ารหัสหรือวางไว้ในรหัสจากนั้นรหัสที่ปลอดภัยนี้จะถูกส่ง ที่เครื่องรับข้อมูลที่เข้ารหัสจะถูกถอดรหัสหรือรวบรวมจากรหัสและถูกประมวลผลเพื่อแสดงหรือมอบให้กับโหลดตามนั้น

งานเข้ารหัสข้อมูลและถอดรหัสข้อมูลนี้ทำได้โดยตัวเข้ารหัสและตัวถอดรหัส ตอนนี้เรามาทำความเข้าใจว่าตัวเข้ารหัสและตัวถอดรหัสคืออะไร

ตัวเข้ารหัสคืออะไร?

ตัวเข้ารหัสคือไอซีดิจิทัลที่ใช้ในการเข้ารหัส โดยการเข้ารหัสเราหมายถึงการสร้างรหัสไบนารีดิจิทัลสำหรับทุกอินพุต โดยทั่วไป Encoder IC ประกอบด้วยพินเปิดใช้งานซึ่งโดยปกติจะตั้งค่าไว้สูงเพื่อระบุการทำงาน ประกอบด้วยบรรทัดอินพุต 2 ^ n และบรรทัดเอาต์พุต n โดยแต่ละบรรทัดอินพุตจะแสดงด้วยรหัสของศูนย์และบรรทัดที่แสดงที่บรรทัดเอาต์พุต

ในการสื่อสาร RF สามารถใช้ Encoder สำหรับการแปลงข้อมูลขนานเป็นข้อมูลอนุกรมได้

ICS ตัวเข้ารหัสยอดนิยมสองตัว

1. H12E

ตัวอย่างที่เป็นที่นิยมของ Encoder คือ Holtek Encoder H12E ที่ใช้สำหรับการแปลงขนานกับอนุกรม

เป็น CMOS IC ประเภทหนึ่งที่มีพินแอดเดรส 8 พินและพินข้อมูล 12 พิน เป็น IC 18 พิน มันถูกใช้ใน การสื่อสาร RF โดยจะแปลงข้อมูลแบบขนาน 12 บิตเป็นรูปแบบอนุกรม ประกอบด้วยพิน Enable ซึ่งเป็นพินต่ำที่ใช้งานอยู่และเมื่อตั้งค่าต่ำการส่งจะเปิดใช้งาน ตัวเข้ารหัส H12E ส่ง 4 คำในแต่ละครั้ง กล่าวอีกนัยหนึ่งจนกว่า! TE พินจะถูกตั้งไว้ต่ำเอ็นโค้ดเดอร์จะส่งหลายรอบของแต่ละ 4 คำและหยุดการส่งเมื่อพิน! TE ตั้งไว้สูง

คุณสมบัติของ H12E

• ใช้งานได้กับแรงดันไฟฟ้า 2.4 ถึง 12 V.
• จับคู่กับชุดถอดรหัส H12
• ประกอบด้วยออสซิลเลเตอร์ในตัว
• ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยี CMOS ป้องกันเสียงรบกวนสูง
• มันคือ ใช้สำหรับการควบคุมระยะไกล .

2. HC148

อีกตัวอย่างยอดนิยมของ Encoder IC ที่ใช้เป็นตัวเข้ารหัสลำดับความสำคัญคือ HC148 ซึ่งเป็นตัวเข้ารหัสลำดับความสำคัญ 8 ถึง 3 บรรทัด โดย Priority Encoder เราอ้างถึงตัวเข้ารหัสที่มีการกำหนดลำดับความสำคัญที่แน่นอนให้กับแต่ละอินพุตและขึ้นอยู่กับระดับความสำคัญของรหัสเอาต์พุตที่สร้างขึ้น นอกจากนี้ยังมีพิน Enable ซึ่งเป็นพินต่ำที่ใช้งานอยู่และเมื่อตั้งค่าต่ำจะเปิดใช้งานการทำงานของตัวเข้ารหัส ทำงานภายในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้ตั้งแต่ 2 V ถึง 6V

ตัวถอดรหัสคืออะไร?

ตัวถอดรหัสคือไอซีดิจิทัลที่ใช้ในการถอดรหัส กล่าวอีกนัยหนึ่งตัวถอดรหัสจะถอดรหัสหรือรับข้อมูลจริงจากรหัสที่ได้รับนั่นคือแปลงอินพุตไบนารีที่อินพุตเป็นรูปแบบซึ่งจะแสดงที่เอาต์พุต ประกอบด้วย n สายอินพุตและ 2 ^ n สายเอาต์พุต สามารถใช้ตัวถอดรหัสเพื่อรับข้อมูลที่ต้องการจากรหัสหรือสามารถใช้เพื่อรับข้อมูลขนานจากข้อมูลอนุกรมที่ได้รับ

สามตัวถอดรหัสยอดนิยม

1. ตัวถอดรหัส MT8870C / MT8870C-1 DTMF:

MT8870C / MT8870C-1 เป็นไอซีตัวถอดรหัส DTMF เพื่อรวมฟิลเตอร์แยกแบนด์และการทำงานของตัวถอดรหัสดิจิทัล ส่วนตัวกรองใช้เทคนิคตัวเก็บประจุแบบสลับสำหรับตัวกรองกลุ่มสูงและต่ำตัวถอดรหัสใช้เทคนิคการนับแบบดิจิทัลเพื่อตรวจจับและถอดรหัสคู่โทนเสียง 16 DTMF แต่ละคู่ให้เป็นรหัส 4 บิต หลายความถี่แบบดูอัลโทนคือเสียงที่ได้ยินเมื่อเรากดปุ่มบนโทรศัพท์ของเรา ตัวถอดรหัส DTMF ใช้สำหรับแอปพลิเคชันการควบคุมระยะไกล

DTMF เป็นกลยุทธ์ในการส่งและรับการควบคุมข้อมูลที่มีคุณสมบัติเหมาะสมผ่านช่องทางการสื่อสาร ผู้ชมมักจะคุ้นเคยกับโทนเสียง DTMF ตามที่ได้ยินในโทรศัพท์แบบกดปุ่มสมัยใหม่ แต่ละหมายเลขบนปุ่มกดจะสร้างโทน DTMF ที่สอดคล้องกัน เมื่อกดตัวเลขบนแป้นพิมพ์จะเข้ารหัสและส่งผ่านสื่อ เครื่องรับจะรับและถอดรหัสโทน DTMF กลับเป็นสองความถี่เฉพาะและหลังจากนั้นวงจรประมวลผลจะทำงานอย่างเหมาะสม

การทำงานของ DTMF DECODER MT8870:

จากวงจรแอปพลิเคชันจะใช้ตัวถอดรหัส DTMF MT8870 ที่ใช้คริสตัล 3.57 MHz สำหรับการสร้างความถี่ที่เหมาะสมสำหรับการเปรียบเทียบโทนเสียงอินพุตที่พิน 2 เพื่อสร้างรหัส BCD 4 บิตที่เอาต์พุตจากพิน 11 ถึง 14 ข้อมูล BCD นี้คือ ส่งผ่าน HEX CMOS อินเวอร์เตอร์เอาต์พุตที่ดึงขึ้นอย่างถูกต้องและเชื่อมต่อกับพอร์ต 3 พิน 10 ถึง 14 เป็นบัฟเฟอร์ระหว่าง DTMF IC และไมโครคอนโทรลเลอร์ ในขณะที่คำสั่งโทนมาจากสายโทรศัพท์หลังจากสร้างการโทรแล้วคำสั่งนั้นจะมาถึงตัวถอดรหัส DTMF IC MT8870 ก่อน ตัวอย่างเช่นหากกดปุ่ม 1 เอาต์พุตจะพัฒนา 0001 ที่พิน 11-14 ซึ่งจะกลับด้านและป้อนเข้ากับพอร์ตอินพุตไมโครคอนโทรลเลอร์ สำหรับหลัก 2 เอาต์พุตที่พัฒนาตามนั้นจะให้ 0010 และอื่น ๆ สำหรับตัวเลขที่เหลือ โปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ขณะดำเนินการพัฒนาเอาต์พุตเฉพาะสำหรับแต่ละหมายเลข

2. HT9170B DTMF IC ถอดรหัส:

HT9170B เป็นตัวรับสัญญาณ Dual Tone Multi-Frequency (DTMF) ที่รวมตัวถอดรหัสดิจิทัล HT9170 ซีรีส์ทั้งหมดใช้เทคนิคการนับแบบดิจิทัลเพื่อตรวจจับและถอดรหัสอินพุต DTMF ทั้งหมดลงในเอาต์พุตโค้ด 4 บิต ฟิลเตอร์ที่มีความแม่นยำสูงได้รับการออกแบบมาเพื่อแยกสัญญาณโทนออกเป็นสัญญาณความถี่ระดับต่ำและระดับสูง เป็น IC 18 พิน

การจัดเรียงอินพุตอยู่ที่พินหมายเลข 2 พร้อมการเชื่อมต่อวงจร RC ออสซิลเลเตอร์ของระบบประกอบด้วยอินเวอร์เตอร์ตัวต้านทานไบแอสและตัวเก็บประจุโหลดพื้นฐานบน IC คริสตัลออสซิลเลเตอร์มาตรฐาน 3.579545MHz เชื่อมต่อกับขั้ว X1 และ X2 เพื่อเรียกใช้ฟังก์ชันออสซิลเลเตอร์ D0, D1, D2, D3 เป็นเทอร์มินัลเอาต์พุตข้อมูล ในการนี้เราใช้ปุ่มกดของโทรศัพท์หรือโทรศัพท์มือถือโดยปกติจะเป็นปุ่มกดเมทริกซ์ 4 × 3 เมื่อเรากดปุ่มบนปุ่มกดจะให้เอาต์พุตไบนารี 0001 เช่นเดียวกันสำหรับ 2-0010, 3-0011, 4-0101, 5-0101, 6-0110, 7-0111, 8-1000 และ 9-1001 เมื่อตัวถอดรหัสได้รับสัญญาณโทนที่มีประสิทธิภาพขา DV จะสูงและสัญญาณรหัสโทนจะเปลี่ยนเป็นวงจรภายในสำหรับการถอดรหัส หลังจากนั้นพิน OE สูงขึ้นตัวถอดรหัส DTMF จะปรากฏบนพินเอาต์พุต D0-D3

วิดีโอเกี่ยวกับการทำงานของ DTMF Decoder IC 9170B

3. ตัวถอดรหัส H12D

เช่นเดียวกับตัวเข้ารหัสซีรีส์ H12 H12D ยังเป็น CMOS IC ที่ใช้ในการสื่อสาร RF จับคู่กับ H12E และรับเอาต์พุตอนุกรมจากตัวเข้ารหัส ข้อมูลอินพุตแบบอนุกรมจะถูกเปรียบเทียบกับที่อยู่ที่มีอยู่ในเครื่องและในกรณีที่ไม่มีข้อผิดพลาดข้อมูลต้นฉบับจะได้รับและขา VT จะสูงเพื่อระบุการส่งที่ถูกต้อง ประกอบด้วยพินอินพุตเดียวเพื่อรับอินพุตอนุกรมและพินเอาต์พุต 12 พินพร้อมพินแอดเดรส 8 พินและพินข้อมูล 4 พิน นอกจากนี้ยังมีออสซิลเลเตอร์ในตัว 2 ตัวและคุณสมบัติของมันจะเหมือนกับของ IC เข้ารหัส H12E

วิดีโอเกี่ยวกับการทำงานของ ICs Holtek H12E และ H12D

แอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้องกับการใช้ตัวเข้ารหัสและตัวถอดรหัส - การเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูลแบบไร้สาย

ในทุกๆ การสื่อสารไร้สาย ความปลอดภัยของข้อมูลเป็นประเด็นหลัก มีหลายวิธีในการรักษาความปลอดภัยให้กับข้อมูลไร้สายจากแฮกเกอร์ โครงการนี้ออกแบบมาเพื่อรักษาความปลอดภัยสำหรับการสื่อสารข้อมูลเป็นหลักโดยออกแบบอัลกอริธึมการเข้ารหัสและถอดรหัสมาตรฐาน

ในโครงการนี้เราใช้ปุ่มกดขนาด 4 × 4 เพื่อส่งข้อมูลไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ของ AT89C51 โดยการกดปุ่มบนปุ่มกด ไมโครคอนโทรลเลอร์ตรวจพบคีย์เหล่านั้นและข้อมูลที่ตรวจพบจะต้องเข้ารหัส ที่นี่เราใช้ตัวเข้ารหัสของ HT640 จะแปลงข้อมูลเป็นรหัสลับเพื่อความปลอดภัยและส่งไปยังเครื่องส่งของ STT-433 เครื่องส่งจะส่งข้อมูลที่เข้ารหัสไปยังปลายทางผ่านการสื่อสาร RF เครื่องรับของ STR-433 รับด้วยความถี่ 433MHz และถอดรหัสโดยตัวถอดรหัส HT649 ตามอัลกอริทึมและแสดงข้อมูลที่ถอดรหัสบน 16 × 2LCD

แผนภาพการทำงานของเครื่องส่งสัญญาณ:

แผนภาพการทำงานของเครื่องรับ:

ด้วยเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่การใช้งานด้านต่างๆในอิเล็กทรอนิกส์กำลังเติบโตขึ้น ด้วยการเพิ่มขึ้นของแอพพลิเคชั่นดังกล่าวความต้องการสถาปัตยกรรมที่ได้รับการปรับปรุงและเรียบง่ายขึ้นจึงเป็นผลให้การทำงานรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ อุปกรณ์นี้ใช้งานง่ายและคุ้มค่าเมื่อเทียบกับวิธีการที่มีอยู่ เราต้องส่งข้อมูลให้ปลอดภัยมากขึ้นในทุกช่วง