Trước khi đi vào chi tiết về Bộ mã hóa và Bộ giải mã, chúng ta hãy cùng tìm hiểu sơ lược về Ghép kênh. Thường thì chúng ta bắt gặp các ứng dụng cần cung cấp nhiều tín hiệu đầu vào cho một tải duy nhất, mỗi tín hiệu tại một thời điểm. Quá trình lựa chọn một trong các tín hiệu đầu vào được đưa đến tải được gọi là Ghép kênh. Ngược lại của hoạt động này, tức là quá trình cấp một số tải từ một nguồn tín hiệu chung được gọi là Phân kênh.
Tương tự trong miền kỹ thuật số, để dễ dàng truyền dữ liệu, dữ liệu thường được mã hóa hoặc đặt trong các mã và sau đó mã bảo mật này được truyền đi. Tại máy thu, dữ liệu mã hóa được giải mã hoặc tập hợp từ mã và được xử lý để hiển thị hoặc cung cấp cho tải tương ứng.
Nhiệm vụ mã hóa dữ liệu và giải mã dữ liệu này được thực hiện bởi Bộ mã hóa và Bộ giải mã. Vì vậy, bây giờ chúng ta hãy hiểu Bộ mã hóa và Bộ giải mã là gì.
Bộ mã hóa là gì?
Bộ mã hóa là các IC kỹ thuật số được sử dụng để mã hóa. Bằng cách mã hóa, chúng tôi có nghĩa là tạo ra một mã nhị phân kỹ thuật số cho mọi đầu vào. Một IC mã hóa thường bao gồm một chân Enable thường được đặt ở mức cao để chỉ ra hoạt động. Nó bao gồm 2 ^ n dòng đầu vào và n dòng đầu ra với mỗi dòng đầu vào được biểu diễn bằng một mã gồm các số không và các số này được phản ánh ở các dòng đầu ra.
Trong giao tiếp RF, Bộ mã hóa cũng có thể được sử dụng để chuyển đổi dữ liệu song song sang dữ liệu nối tiếp.
Hai bộ mã hóa phổ biến ICS
1. H12E
Một ví dụ phổ biến về Bộ mã hóa là Bộ mã hóa Holtek H12E được sử dụng để chuyển đổi song song sang nối tiếp.
Nó là một loại IC CMOS với 8 chân địa chỉ và 12 chân dữ liệu. Nó là một vi mạch 18 chân. Nó được sử dụng trong Giao tiếp RF nơi nó chuyển đổi dữ liệu song song 12 bit sang dạng nối tiếp. Nó bao gồm một chân Enable là một chân thấp hoạt động và khi đặt ở mức thấp, quá trình truyền sẽ được kích hoạt. Bộ mã hóa H12E gửi 4 từ cùng một lúc. Nói cách khác, cho đến khi chân! TE được đặt ở mức thấp, bộ mã hóa sẽ truyền một số chu kỳ của mỗi 4 từ và dừng truyền khi chân! TE được đặt ở mức cao.
Đặc điểm của H12E
- Hoạt động với điện áp cung cấp từ 2,4 đến 12 V.
- Nó được ghép nối với loạt Bộ giải mã H12
- Bao gồm các bộ dao động tích hợp
- Nó dựa trên công nghệ CMOS chống ồn cao.
- Nó là được sử dụng cho các hoạt động được điều khiển từ xa .
2. HC148
Một ví dụ phổ biến khác về IC mã hóa được sử dụng làm Bộ mã hóa ưu tiên là HC148, là Bộ mã hóa ưu tiên 8 đến 3 dòng. Bằng Bộ mã hóa ưu tiên, chúng tôi đề cập đến Bộ mã hóa trong đó một mức độ ưu tiên nhất định được đưa ra cho mỗi đầu vào và dựa trên mức độ ưu tiên mà mã đầu ra được tạo. Nó cũng có chân Bật là chân thấp hoạt động và khi đặt ở mức thấp, nó sẽ cho phép hoạt động của bộ mã hóa. Nó hoạt động trong dải điện áp hoạt động từ 2 V đến 6V.
Bộ giải mã là gì?
Bộ giải mã là các vi mạch kỹ thuật số được sử dụng để giải mã. Nói cách khác, bộ giải mã giải mã hoặc lấy dữ liệu thực tế từ mã nhận được, tức là chuyển đổi đầu vào nhị phân ở đầu vào của nó thành một dạng, được phản ánh ở đầu ra của nó. Nó bao gồm n dòng đầu vào và 2 ^ n dòng đầu ra. Một bộ giải mã có thể được sử dụng để lấy dữ liệu cần thiết từ mã hoặc cũng có thể được sử dụng để lấy dữ liệu song song từ dữ liệu nối tiếp nhận được.
Ba bộ giải mã phổ biến
1. Bộ giải mã MT8870C / MT8870C-1 DTMF:
MT8870C / MT8870C-1 là một IC giải mã DTMF để tích hợp bộ lọc tách băng tần và các hoạt động của bộ giải mã kỹ thuật số. Phần bộ lọc sử dụng kỹ thuật tụ chuyển mạch cho bộ lọc nhóm cao và thấp, bộ giải mã sử dụng kỹ thuật đếm kỹ thuật số để phát hiện và giải mã từng cặp âm trong số 16 cặp âm DTMF thành mã 4 bit. Đa tần số hai âm là âm thanh mà chúng ta nghe được khi nhấn các phím trên điện thoại. Bộ giải mã DTMF được sử dụng cho các ứng dụng điều khiển từ xa.
DTMF là một chiến lược để gửi và nhận quyền kiểm soát thông tin đủ điều kiện qua một kênh truyền thông. Nhìn chung, người xem có thể quen với âm DTMF như được nghe trên điện thoại nút nhấn hiện đại. Mỗi số trên bàn phím được tạo ra âm DTMF tương ứng. Khi một số được nhấn trên bàn phím thì nó được mã hóa và truyền qua một phương tiện. Bộ thu nhận nó và giải mã âm DTMF trở lại thành hai tần số cụ thể của nó và sau đó, mạch xử lý sẽ hoạt động thích hợp.
Hoạt động của DTMF DECODER MT8870:
Từ mạch ứng dụng, nó sử dụng bộ giải mã DTMF MT8870 sử dụng tinh thể 3,57 MHz để tạo ra tần số thích hợp để so sánh âm thanh đầu vào tại chân 2 của nó để tạo ra mã BCD 4 bit ở đầu ra từ chân 11 đến chân 14. Dữ liệu BCD này là được đưa qua bộ nghịch lưu HEX CMOS, đầu ra của chúng được kéo lên hợp lý và kết nối với chân cổng 3 từ 10 đến 14 làm bộ đệm giữa IC DTMF và bộ vi điều khiển. Trong khi lệnh âm đến từ đường dây điện thoại sau khi cuộc gọi được thiết lập, nó sẽ đến IC giải mã DTMF MT8870 trước tiên. Ví dụ, nếu nút 1 được nhấn, đầu ra sẽ phát triển 0001 tại chân 11-14, được đảo ngược và cấp cho các cổng đầu vào của bộ vi điều khiển. Đối với chữ số 2, đầu ra được phát triển tương ứng cung cấp 0010 và tương tự cho các chữ số còn lại. Chương trình vi điều khiển trong khi được thực thi sẽ phát triển đầu ra cụ thể cho từng số.
2. IC giải mã HT9170B DTMF:
2. IC giải mã HT9170B DTMF:HT9170B là bộ thu đa tần số kép (DTMF) tích hợp bộ giải mã kỹ thuật số. Dòng HT9170 đều sử dụng kỹ thuật đếm kỹ thuật số để phát hiện và giải mã tất cả đầu vào DTMF thành đầu ra mã 4 bit. Các bộ lọc chính xác cao được thiết kế để tách các tín hiệu âm sắc thành các tín hiệu tần số thấp và cao. Nó là một vi mạch 18 chân.
Sự sắp xếp đầu vào ở chân số 2 với kết nối mạch RC. Bộ dao động hệ thống bao gồm một biến tần, một điện trở phân cực và một tụ tải cơ bản trên IC. Bộ dao động tinh thể chuẩn 3,579545MHz được kết nối với các đầu cuối X1 và X2 để thực hiện chức năng bộ dao động. D0, D1, D2, D3 là các thiết bị đầu cuối đầu ra dữ liệu. Trong phần này, chúng tôi sử dụng bàn phím của bất kỳ điện thoại hoặc điện thoại di động nào, thường là bàn phím ma trận 4 × 3. Khi chúng ta nhấn một phím trên bàn phím, nó cho kết quả nhị phân là 0001, tương tự cho 2-0010, 3-0011, 4-0101, 5-0101, 6-0110, 7-0111, 8-1000 và 9-1001. Khi bộ giải mã nhận được tín hiệu âm hiệu hiệu quả, chân DV đi lên mức cao và tín hiệu mã âm được chuyển sang mạch bên trong của nó để giải mã. Sau đó chân OE lên cao, bộ giải mã DTMF sẽ xuất hiện trên các chân đầu ra D0-D3.
Video hoạt động của IC giải mã DTMF 9170B
3. Bộ giải mã H12D
Giống như Dòng mã hóa H12, H12D cũng là một vi mạch CMOS được sử dụng trong giao tiếp RF. Nó được ghép nối với H12E và nhận đầu ra nối tiếp từ Bộ mã hóa. Dữ liệu đầu vào nối tiếp được so sánh với các địa chỉ có sẵn cục bộ và trong trường hợp không có lỗi, dữ liệu gốc sẽ được lấy và chân VT tăng cao để chỉ ra một đường truyền hợp lệ. Nó bao gồm một chân đầu vào duy nhất để nhận đầu vào nối tiếp và 12 chân đầu ra với 8 chân địa chỉ và 4 chân dữ liệu. Nó cũng được tích hợp 2 bộ tạo dao động và các tính năng của nó cũng giống như IC mã hóa H12E.
Video về hoạt động của các IC Holtek H12E và H12D
Một ứng dụng liên quan đến việc sử dụng Bộ mã hóa và Bộ giải mã - Mã hóa và Giải mã Dữ liệu Không dây
Trong mỗi giao tiếp không dây , bảo mật dữ liệu là mối quan tâm chính. Có nhiều cách để cung cấp bảo mật cho thông tin không dây khỏi tin tặc. Dự án này chủ yếu được thiết kế để cung cấp bảo mật cho truyền thông dữ liệu bằng cách thiết kế các thuật toán mã hóa và giải mã tiêu chuẩn.
Trong dự án này, chúng tôi sử dụng bàn phím 4 × 4 để truyền dữ liệu đến vi điều khiển của AT89C51 bằng cách nhấn các phím trên bàn phím. Các khóa đó được phát hiện bởi vi điều khiển và dữ liệu được phát hiện cần được mã hóa. Ở đây chúng tôi sử dụng bộ mã hóa HT640. Nó chuyển đổi dữ liệu thành mã riêng để bảo mật và gửi đến máy phát STT-433. Máy phát truyền dữ liệu đã mã hóa đến đích thông qua giao tiếp RF. Đầu thu STR-433 thu được với tần số 433MHz và được bộ giải mã của HT649 giải mã theo một thuật toán và hiển thị dữ liệu đã giải mã trên 16 × 2LCD.
Sơ đồ chức năng của máy phát:
Sơ đồ chức năng của Bộ thu:
Với các công nghệ mới nổi, các lĩnh vực ứng dụng khác nhau trong Điện tử ngày càng phát triển. Với sự gia tăng trong các lĩnh vực ứng dụng như vậy, nhu cầu về kiến trúc được cải tiến và đơn giản hơn được yêu cầu, dẫn đến hoạt động nhanh hơn và hiệu quả. Thiết bị này rất đơn giản và tiết kiệm chi phí so với các phương pháp hiện có. Chúng tôi phải gửi dữ liệu an toàn hơn ở bất kỳ phạm vi nào.
