エンコーダーとデコーダー

エンコーダーとデコーダーの詳細に入る前に、多重化について簡単に説明しましょう。多くの場合、一度に複数の入力信号を単一の負荷に供給する必要があるアプリケーションに出くわします。負荷に供給する入力信号の1つを選択するこのプロセスは、多重化と呼ばれます。この操作の逆、つまり1つの共通信号ソースから複数の負荷を供給するプロセスは逆多重化として知られています。

同様に、デジタルドメインでは、データの送信を容易にするために、データが暗号化されるか、コード内に配置されてから、この保護されたコードが送信されます。受信者では、コード化されたデータが復号化またはコードから収集され、それに応じて表示またはロードに渡されるように処理されます。

データの暗号化と復号化のこのタスクは、エンコーダーとデコーダーによって実行されます。それでは、エンコーダーとデコーダーとは何かを理解しましょう。

エンコーダーとは何ですか？

エンコーダは、エンコードに使用されるデジタルICです。エンコードとは、すべての入力に対してデジタルバイナリコードを生成することを意味します。エンコーダICは通常、動作を示すために通常Highに設定されているイネーブルピンで構成されています。これは、2 ^ n個の入力ラインとn個の出力ラインで構成され、各入力ラインは、出力ラインに反映される0と1のコードで表されます。

RF通信では、エンコーダを使用してパラレルデータをシリアルデータに変換することもできます。

2つの人気のあるエンコーダICS

1. H12E

エンコーダーの一般的な例は、パラレルからシリアルへの変換に使用されるHoltekエンコーダーH12Eです。

これは、8つのアドレスピンと12のデータピンを備えたCMOSICの一種です。 18ピンICです。それはで使用されます RF通信 ここで、12ビットのパラレルデータをシリアル形式に変換します。これは、アクティブローピンであるイネーブルピンで構成され、ローに設定されると、送信が有効になります。 H12Eエンコーダーは一度に4ワードを送信します。つまり、！TEピンがローに設定されるまで、エンコーダは4ワードごとに数サイクルを送信し、！TEピンがハイに設定されると送信を停止します。

H12Eの特徴

• 2.4〜12Vの供給電圧で動作します。
• H12シリーズのデコーダーとペアになっています
• 内蔵オシレーターで構成
• これは、高ノイズ耐性のCMOSテクノロジーに基づいています。
• です 遠隔操作に使用 。

2. HC148

プライオリティエンコーダとして使用されるエンコーダICのもう1つの一般的な例は、8〜3ラインプライオリティエンコーダであるHC148です。プライオリティエンコーダとは、各入力に特定の優先度が与えられ、優先度のレベルに基づいて出力コードが生成されるエンコーダを指します。また、アクティブローピンであるイネーブルピンがあり、ローに設定すると、エンコーダ操作を有効にします。 2V〜6Vの動作電圧範囲で動作します。

デコーダーとは何ですか？

デコーダは、デコードに使用されるデジタルICです。言い換えると、デコーダーは、受信したコードから実際のデータを復号化または取得します。つまり、入力でのバイナリ入力を、出力で反映されるフォームに変換します。これは、n個の入力ラインと2 ^ n個の出力ラインで構成されています。デコーダーは、コードから必要なデータを取得するために使用することも、受信したシリアルデータからパラレルデータを取得するために使用することもできます。

3つの人気のあるデコーダー

1. MT8870C / MT8870C-1 DTMFデコーダー：

MT8870C / MT8870C-1は、バンドスプリットフィルターとデジタルデコーダーの動作を統合するDTMFデコーダーICです。フィルタセクションは、ハイグループフィルタとローグループフィルタにスイッチトキャパシタ技術を使用し、デコーダはデジタルカウント技術を使用して、16個のDTMFトーンペアのそれぞれを検出して4ビットコードにデコードします。デュアルトーンマルチ周波数は、電話のキーを押したときに聞こえる可聴音です。 DTMFデコーダーはリモートコントロールアプリケーションに使用されます。

DTMFは、通信チャネルを介して適格な情報の制御を送受信するための戦略です。視聴者は、現代の押しボタン式電話で聞こえるように、一般的にDTMFトーンに精通している可能性があります。キーパッドの各番号は、対応するDTMFトーンを生成します。キーパッドで数字を押すと、数字がエンコードされ、メディアを介して送信されます。受信機はそれを受信し、DTMFトーンを2つの特定の周波数にデコードして戻します。その後、処理回路は適切に動作します。

DTMFデコーダMT8870の動作：

アプリケーション回路からは、3.57 MHzの水晶を使用してピン2の入力オーディオトーンを比較するための適切な周波数を生成するDTMFデコーダMT8870を使用して、ピン11から14への出力で4ビットのBCDコードを生成します。このBCDデータはHEX CMOSインバーターを通過し、その出力は適切にプルアップされ、DTMF ICとマイクロコンピューター間のバッファーとしてポート3のピン10〜14に接続されます。トーンコマンドは、コールが確立された後に電話回線から到着しますが、最初にDTMFデコーダICMT8870に到達します。たとえば、ボタン1を押すと、出力はピン11-14で0001になり、反転してマイクロコントローラの入力ポートに供給されます。数字2の場合、それに応じて開発された出力は、残りの数字に0010などを提供します。実行中のマイクロコントローラプログラムは、番号ごとに特定の出力を生成します。

2. HT9170B DTMFデコーダIC：

HT9170Bは、デジタルデコーダーを統合したDual Tone Multi-Frequency（DTMF）レシーバーです。 HT9170シリーズはすべて、デジタルカウント技術を使用して、すべてのDTMF入力を検出して4ビットコード出力にデコードします。高精度フィルターは、トーン信号を低レベルと高レベルの周波数信号に分離するように設計されています。 18ピンICです。

入力配置は、RC回路接続のピン番号2にあります。システム発振器は、インバータ、バイアス抵抗、IC上の基本負荷コンデンサで構成されています。標準の3.579545MHz水晶発振器をX1およびX2端子に接続して、発振器機能を実行します。 D0、D1、D2、D3はデータ出力端子です。ここでは、任意の電話または携帯電話のキーパッド、通常はマトリックス4×3キーパッドを使用しました。キーパッドの1つを押すと、同様に2-0010、3-0011、4-0101、5-0101、6-0110、7-0111、8-1000、および9-1001のバイナリ出力が0001になります。デコーダが有効なトーン信号を受信すると、DVピンがハイになり、トーンコード信号がデコードのために内部回路に変換されます。その後、OEピンがハイになると、DTMFデコーダーが出力ピンD0〜D3に表示されます。

DTMFデコーダIC9170Bの動作に関するビデオ

3.H12Dデコーダー

H12シリーズのエンコーダと同様に、H12DもRF通信で使用されるCMOSICです。 H12Eとペアになっており、エンコーダーからシリアル出力を受け取ります。シリアル入力データはローカルで利用可能なアドレスと比較され、エラーがない場合は元のデータが取得され、VTピンがハイになって有効な送信を示します。これは、シリアル入力を受け取る単一の入力ピンと、8つのアドレスピンと4つのデータピンを備えた12の出力ピンで構成されています。また、オシレーターを2つ内蔵しており、H12EエンコーダーICと同じ機能を備えています。

HoltekH12EおよびH12DICの動作に関するビデオ

エンコーダーとデコーダーの使用を含むアプリケーション–ワイヤレスデータの暗号化と復号化

すべてで 無線通信 、データセキュリティが主な関心事です。ハッカーからのワイヤレス情報にセキュリティを提供する方法はたくさんあります。このプロジェクトは主に、標準の暗号化および復号化アルゴリズムを設計することにより、データ通信のセキュリティを提供するように設計されています。

このプロジェクトでは、4×4キーパッドを使用して、キーパッドのキーを押してAT89C51のマイクロコントローラーにデータを送信します。これらのキーはマイクロコントローラーによって検出され、検出されたデータは暗号化する必要があります。ここでは、HT640のエンコーダーを使用します。データをセキュリティのために秘密のコードに変換し、STT-433の送信機に送信します。送信機は、暗号化されたデータをRF通信を介して宛先に送信します。 STR-433の受信機は、433MHzの周波数で受信し、アルゴリズムに従ってHT649のデコーダーによって復号化され、復号化されたデータを16×2LCDに表示します。

送信機の機能図：

受信機の機能図：

新たなテクノロジーにより、エレクトロニクスのさまざまなアプリケーション分野が成長しています。このようなアプリケーション分野の増加に伴い、より高速で効率的な運用を実現する、よりシンプルで改善されたアーキテクチャが求められています。このデバイスは、既存の方法と比較して非常にシンプルで費用効果が高いです。どの範囲でも、より安全にデータを送信する必要があります。