Принцип побудови лінійних кодерів і декодерів
Контрольная работа - Компьютеры, программирование
Другие контрольные работы по предмету Компьютеры, программирование
»ектор і відділяється на резисторі навантаження.
Наявність отворів відповідає кодовій таблиці, кожний рядок якої відображує рівень сигналу у двійковій системі лічення. Перевагою такого кодера є швидкодія, недоліком необхідність використовувати для роботи високі напруги, невисока стабільність, висока вартість.
Схема кодера на компараторах для m=3 наведена на рис. 3.
Рисунок 3
Напруга є рівнем обмеження, яка подається на подільник з однакових резисторів, тому на входах компараторів діє відповідна опорна напруга. Значення відображують і-й рівень сигналу () причому різниця між та дорівнює кроку квантування , значення і відповідне значення розрядів сформованого паралельного коду Грея (P1,P2,P3) наведені в табл. 1
Таблиця 1
Рівні АІМ сигналуЗначення коефіцієнтів Вихідний код ГреяР1Р2Р3111111110001111111010011111111000111111000001110100000011011000000100100000000000
Досить легко визначити, що структура дешифратора визначається з використанням булевих функцій:
;
;
.
У сучасних ЦСП використовують переважно кодери порозрядного зваження.
Структурна схема кодера порозрядного зваження наведена на рис. 4.
Аналоговий сигнал дискретизується і перетворюється в АІМ сигнал. На вхід компаратора (схеми порівняння) подається дискретний АІМ-сигнал, рівень якого за допомогою перетворювача АІМ-1 в АІМ-2 запамятовується на час кодування.
На другий вхід компаратора подається сума еталонних сигналів з блоку еталонів. Еталонні сигнали підключаються почергово, починаючи з максимального , управляючими сигналами з блоку підключення еталонів.
Якщо , то на виході компаратора формується сигнал, що призводить у свою чергу формування „1” на виході формувача коду (ФК). Підключений не скидається, бо вихідний сигнал компаратора „Заборона скиду” забороняє скид.
На черговому такті кодування підключений сумується з еталонним сигналом , після чого процес порівняння і формування значення чергового розряду кодової комбінації повторюється аналогічно розглянутому.
Рисунок 4
Якщо ж , то на виході компаратора сигнал відсутній, тому на виході ФК значення відповідного розряду дорівнює „0”. Сигналом „Скид” з генераторного обладнання еталон відключається.
Таким чином, сутність роботи кодеру полягає у тому, що:
підбір суми еталонних сигналів, що приблизно дорівнює рівню вхідного сигналу, виконується за m кроків;
еталони підключаються по черзі послідовно, починаючи із старшого ;
на кожному і-му такті підключається черговий і-й еталон, а компаратор здійснює порівняння величини сигналу з сумою еталонів .
Якщо , то вихідний сигнал компаратора , еталон залишається підключеним, у відповідному розряді кодової групи на виході ФК формується „1”. Якщо ж , то вихідний сигнал компаратора , еталон відключається, на виході формувача коду (ФК) у відповідному розряді кодової групи формується пауза („0”).
Розглянемо процес кодування на конкретному прикладі. Припустимо,
, mі = 7
У такому випадку
, , ...
На першому етапі кодування підключається . Оскільки
, ,
у результаті на виході ФК старший розряд має значення „0”, скидається. На другому такті підключається .
Оскільки
, ,
ФК формує у черговому розряді кодової комбінації , скид заборонений. На третьому такті підключається
,
він складається з , тому сигнал порівнюється з сумою еталонів , результати порівняння
.
За результатами порівняння , розряд кодової комбінації , еталонний сигнал залишається підключеним. В результаті сформована кодова комбінація 0110101. Аналогічно виконуються послідовні операції кодування. На рис.5 наведені часова діаграма процесу кодування і структура кодової комбінації (Uk), що сформована на виході ФК.
Рисунок 5
Слід зазначити, що для кодування двополярних сигналів у складі кодера необхідно мати дві схеми формування еталонів для кодування позитивних та негативних відліків АІМ сигналу відповідно.
Функцією лінійних декодерів є перетворення кодових комбінацій цифрового (ІКМ) сигналу у послідовність дискрет АІМ сигналу. Найчастіше використовуються декодери зваження. Структурна схема 8-розрядного лінійного декодера порозрядного зваження наведена на рис. 1.17.
Рисунок 6
ІКМ сигнал, що підлягає декодуванню, порозрядно записується у чарунки регістра зсуву. Сигнали зсуву надходять з генераторного обладнання (ГО). Після заповнення регістра черговою 8-розрядною кодовою групою сигналами зчитування (із ГО) відмикаються ті ключі (Кл1, Кл2,...,Кл8), що відповідають розрядам, які мають значення 1. В результаті на суматор надходять відповідні еталонні сигнали і на виході суматора формуються дискрети АІМ сигналу відповідної амплітуди.