1-lekciya cifrlı qurilmalardi joybarlawǵa kirish faniga kirish reja

«10 nan 4 ke» shifratorı ( «4 ten 10 ǵa» deshifratorı) nıń shınlıq kestesi

i	X0	X1	X2	X3	X4	X5	X6	X7	X8	X9	Q3	Q2	Q1	Q0
0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
1	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1
2	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0
3	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1
4	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	0	1	0	0
5	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	0	1	0	1
6	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	0	1	1	0
7	0	0	0	0	0	0	0	1	0	0	0	1	1	1
8	0	0	0	0	0	0	0	0	1	0	1	0	0	0
9	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	0	0	1

LAF járdeminde shifrator tómendegi nızamǵa tiykarlanıp islewin baqlaymız. Q₀ kishi shıǵiw razryadı qálegen taq kirislerden birine signal berilgende ashılıwı kerek, sebebi ekilik sanaq sistemasındaǵı bárshe taq sanlar kishi razryadta birge iye. Demek, kishi razryadtı qáliplestiriw ushın taq cifrlı wózgeriwshiler kirislerine berilgen kóp kiriske iye bolǵan YAKI sxemasın qollaw kerek. Keyingi Q₁ shıǵiw razryadı ekilik sanaq sistemada Q₁ razryadında birge teń bolǵanda, yaǵnıy 2,3,6,7 cifrlı wózgeriwshilerge iye bolǵanda ashılıwı kerek. Úshinshi shıǵıw signalı Q₂ razryadı ekilik sanaq sistemasında úshinshi razryadı birge teń bolǵanda, yaǵnıy 4,5,6,7 cifrlı wózgeriwshilerge iye bolǵanda ashılıwı kerek. Aqırǵi Q₃ razryadı ekilik sanaq sistemasında tórtinshi razryadı birge teń bolǵanda, yaǵnıy 8 hám 9 cifrlı wózgeriwshilerge iye bolǵanda ashılıwı kerek. Kiris signalınıń birge teń dárejesi tek bir kiriste bolıwı múmkin. Kirislerde bir bolmasa tórt shıǵıwda 0 kodı payda boladı. (1.3) sistemasına say keliwshi shifratordıń logikalıq sisteması 1.4 – súwrette keltirilgen.



1

Q₀

1

Q₁

1

Q₂

1

Q₃

X₀ X₁ X₂ X₃ X₄ X₅ X₆ X₇ X₈ X₉
1.4-súwret. Shifratordın blok sxemasi
Cifrlı sistemalarda shifratordıń qollanılıwı – bul dáslepki maǵliwmattı ekilik sistema tilinde klaviaturadan kiritemiz.

Shifratordıń berilgen onlıq kodına say cifrlı x₁ kirislerden qandayda klavishası basılsa, logikalıq 1 signal payda boladı. Tiyisli qayta islerden soń, shifratordıń shıǵıw shinalarında ekilik kodta jazılǵan cifrǵa say keliwshi signallar ornatıladı. Solay etip, shifrator tek bir wótkiziwshi sim (máselen, 9-sim)ǵa berilgan signaldı shifrator shıǵiwinda payda bolǵan parallel ekilik kodqa (bul jaǵdayda 1001) wótkizedi. Shifrator tek bir kiriw signalına juwap beriw ushın oniń sxeması turaqlı qilip dúziledi. ol jaǵdayda shıǵiwdaǵi signal signaldı qabıl qılǵan “úlken” kiris cifrına say keliwi kerek. Meyli, signallar bir waqıttıń wózinde 3, 4 hám 9-kirislerige berilgen bolsın. Bul jerde 9-kiris úlken cifrǵa iye bolıp, turaqlılıqqa iye, sol ushın shifrator shıǵiwinda kod 1001 boladi. Sol sebepli, turaqlı shifrator mikrosxemalarında qosımsha logikalıq elementler kózde tutıladı. Turaqlı shifrator analog-cifrlı wózgertiwshi hám mikroprocessorlı sistemalardı qollanıladı.

Ekilik sanaq sistemasındaǵı cifrlardı onlıq sanaq sistemasındaǵı kodqa wózgertiwshi kombinaciyalıq logikalıq qurılma deshifrator yamasa dekoder delinedi. Bunday wózgertiwshiler, máselen, elektron saatlarda, EEM hám sol sıyaqlı dástúrdegi maǵlıwmatlardı qayta shifrlawda qollanıladı. Deshifrator shifratorǵa keri bolǵan ámeldi orınlaydı. eger deshifratordıń n adres kirisleri oniń m shiǵiwlar sani menen m=2ⁿ qatnas penen bayalnısqan bolsa, bunday deshifrator tolıq dep ataladi. eger m<2ⁿ bolsa, deshifrator tolıq emes delinedi. ekilik-wonlıq cifrlardı onlıq cifrlarǵa wótkeriwde deshifrator qanday islewin kórip shıǵamız. Deshifrator hám shifrator orınlaytuǵın ámeller derlik bir-birinen parq qılmawı sebepli, deshifratordıń islewi shifrator jumısınıń shınlıq kestesi menen ańlatıladı (1.1-keste). Kiris hám shıǵiw signallarınıń ornın almastırıw jetkilikli. endi shıǵiw signalları x_i, kiris signalları bolsa Q_{i e}saplanadı. Kestege tiykarlanıp, tek bir kiris wózgeriwshileri toplamında shıǵiwdaǵı signal birge teń, yaǵnıy tek bir konstituentası ushın tiyisli. Demek, “4 ten 10 ǵa” deshifrator jumısınıń algoritimi tómendegi teńlemeler sisteması menen ańlatıladı:

1.5-súwret. Shifrator hám onıń basqarıw klaviaturası. “1” noqat potencialı logikalıq bir potencialına teń.

x₀=Q₃Q₂Q₁Q₀; x₅=Q₃Q₂Q₁Q₀;

x₁=Q₃Q₂Q₁Q₀; x₆=Q₃Q₂Q₁Q₀;

x₂=Q₃Q₂Q₁Q₀; x₇=Q₃Q₂Q₁Q₀; (1.6)

x₃=Q₃Q₂Q₁Q₀; x₈=Q₃Q₂Q₁Q₀;

x₄=Q₃Q₂Q₁Q₀; x₉=Q₃Q₂Q₁Q₀.
“10 nan 4 ke” deshifratordıń shártli grafikalıq belgileniwi 1.7-súwrette keltirilgen. Bul deshifrator ekilik-wonlıq kodtı onlıq kodqa wózgertiredi. Solay etip, deshifrator 4 razryadlı ekilik-wonlıq kodtı ekilik-wonlıq sanaq sistemasındaǵi onlıq cifrǵa say keliwshi shıǵiwda júzege kelgen logikalıq 1 kernewge wótkeredi. Máselen, 1001 kiris kodi 9-cifrlı simdı iske túsiriw kerek, deshifratordıń qalǵan sımlarıda 0 bolıwı kerek. Tezligi joqarı, biraq qollanılǵan quramalı LEler sani kóp bolǵan qurılma, sızıqlı deshifrator (DSH) esaplanadi. Sızıqlı DSH bir-biri menen baylanıspaǵan HÁM sxemaları toplamın payda etedi. olardıń hár biri DSH jumısın ańlatıwshı (1.6) LAF sistemasınıń logikalıq funkcıyalarınıń birin ámelge asırıw ushın mólsherlengen. Demek, (1.6) járdeminde ańlatıwshı sistema ushın 10 HÁM sxeması talap etiledi. Ádebiyatlarda siziqli DSHlar bir baǵanalı, parallel yamasa matricalı deshifratorlar dep te ataladı.

Sızıqlı DSHlardıń abzallıǵı – olardıń tezliginde, sebebi signal tek bir LE arqalı wótedi. DSHdıń kemshiligi bul tek kóp sanlı kirislerden iye bolǵan HÁM sxemalarına ǵana emes, bálkim tuwrı hám invers signallar deregi bolǵan sxemalarǵada qoyılatuǵın joqarı júklemeli talaplar esaplanadı. Sol ushın sızıqlı DSHlar kiris wózgeriwshileri onsha úlken bolmaǵan (n=2÷4) kishi DSH yamasa piramidalı DSHlarda qollanıladı. eki adres kirisine hám tórt (0-3) shıǵiwǵa iye bolǵan sızıqlı DSH kórinis 1.8 a-súwretinde, onıń shártli kórinisi 1.8 b-súwretinde kórsetilgen.

1.7-súwret. “4 ten 10 ǵa” deshifratorınıń shártli grafikalıq belgisi.

a)

b)

1.8-súwret. Sızıqlı DSH (a), onıń shártli grafikalıq belgileniwi (b)
Hár bir shıǵıw HÁM elementiniń shıǵiwı bolıp esaplanadı. Demek, bul kiris penen baylanıslı bolǵan ekilik wózgeriwshi 1 mánisti tek say keliwshi HÁM elementiniń 3 kirisinde 1 mániske say keliwshi wózgeriwshi payda bolǵan jaǵdayda qabıl qılıw múmkin. Deshifrator mikrosxemaları kóp jaǵdaylarda kiris C ge iye boladı. Bul kiristiń barlıǵi ISlar tiykarinda kiris kodı razryadın asırıwǵa imkan beredi.

n=4 bolǵan kóp basqıshlı (tuwrı múyeshli) DSH sxemasın payda etiw 1.9-súwretinde keltirilgen. olar bir-birine baylanıslı bolmaǵan jaǵdayda kiris kodınıń úlken hám kishi razryadların qayta shifrlawshı eki sızıqlı DSHdan ibarat. Berilgen sxemada qálegen kiris wózgeriwshileri kombinaciyasında tuwrı múyeshli tordıń HÁM sxeması kiritilgen túyinlerdiń bir baǵana yaki bir qatar saylanadı. Nátiyjede kiris wózgeriwshilerdiń hár bir kombinaciyası bir HÁM sxemasın iske túsiredi. Ápiwayı LElar sanına qaray berilgen DSH bir baǵanalıdan ápiwayi, yaǵnıy bárshe kiris hám shıǵiwlar jıynaǵınan kelip shıǵatuǵin apparutaraǵa ketetuǵin qárejetler minimal boladı. orta integraciya dárejedegi mikrosxemalar shańaraǵına tiyisli bolǵan logikalıq sxemalar quramına kiriwshi basqa túrdegi deshifratordı kórip shıǵamız. Bul ekilik-wonlıq kodtı cifrlı indikatorların basqarıw ushın jeti segmentli kodqa wózgertiriwshi deshifrator esaplanadı. Bunday deshifratorlar onlıq cifrlardı jaqtılıq diodları, suyıq kristall indikatorlarında, elektrolyuminessent va elektrovakuum qurılmalar isletilgen jaqtılıq visual indikaciyalasıw qurılmalarında qollanıladı.

Yekilik-wonlıq kodtı jeti segmentli kodqa wózgertiriw, 1.2-kestesinde ámelge asırıladı. Bul jerde shıǵıw funkciyaları indikatorınıń a,b,c,d,e,f,g yaǵnıy 7 segmentine say keledi. (1.10-súwret) Jeti segmentli jaqtılıq indikatorında orınlanǵan deshifratordıń shártli belgisi 1.11-súwrette keltirilgen. Deshifrator sxeması qosımsha S, M, K shıǵiwlarǵa iye bolıp, indikatorlar sóniwshi impuls kirisi hám pulsaciyalardi sóndiriwshi impuls kirislerin tekseriw ushın qollanıladı.

1.9-súwret. Tuwrı múyeshli deshifrator sxeması

Funkcional kestede tek 10 ta (2⁴=16 kombinaciyadan) ekilik kiris wózgeriwshileri kiredi, olar wóz náwbetinde 0 den 9 ǵa shekem bolǵan pútin sanlarǵa say keledi. 10 nan 15 ke shekem bolǵan pútin sanlar (1010 nan 1111 ge shekem bolǵan ekilik sanlar) mániske iye bolmay, deshifrator sxeması tárepinen wózgertilmeydi. Tap sonday, 128 (2⁷) ta 0 hám 1 kombinaciyadan deshifrator shıǵıwında konturın qáliplestiriwshi 10 kombinaciyalı mániske iye boladı.

1.2-keste