المشفرات ومحولات الشفرة Encoders and Code Converters المشفرات Encoders عكس مفسرات الشفرة decoders . وهى تستخدم لتوليد خرج مشفر من دخل عددى فعال بمفرده single active . لتوضيح ذلك بشكل مبسط دعنا نلقى نظرة على الدائرة التالية لمشفر من عشرى decimal إلى عشرى مكود ثنائى BCD :
فى هذه الدائرة : فى الوضع العادى تكون جميع الخطوط محفوظة فى الحالة المرتفعة بواسطة مقاومات الشد لأعلى والمتصلة بالجهد +5V . لتوليد خرج ثنائى مكود عشرى BCD والذى يكافىء الدخل العشرى المختار بمفرده (أحادى) عن طريق غلق المفتاح المناظر لهذا الرقم العشرى أى غلق مفتاح واح فقط فى كل مرة (المفتاح يعمل عمل دخل فعال فى الحالة المنخفضة ) . جدول الحقيقة يشرح ما تبقى .
الشكل التالى يبين الدائرة المتكاملة 74LS147 والى يعمل كمشفر أولوية من عشرى إلى عشرى مكود ثنائى (10 خط إلى 4 خط 10-line-to-4-line) .
.
وهو يعمل بنفس الوظيفة الأساسية السابقة ولكنه ذو مخارج فعالة فى الحالة المنخفضة . هذا يعنى أنه بدلا من الحصول على خرج LLHH عند اختيار الرقم “3” (كما فى الحالة السابقة) نحصل على HHLL . الخرجان يمثلان نفس الشىء (“3”) , أحدهما يعبر بمنطق true الموجب والآخر (74LS147) يعبر بمنطق true السالب . إذا لم ترغب فى منطق true السالب فيمكنج إدراج عواكس فى مخارج 74LS147 للحصول على منطق true الموجب . اختيار استخدام أى من منطق true الموجب أو منطق true السالب حقيقة يعتمد على ما تنوى تشغيله . على سبيل المثال منطق true السالب مفيد فى عندمل يكون الجهاز الذى ترغب فى تشغيله يستخدم مداخل فعالة فى الحالة المنخفضة . فرق هام آخر بين المشفرين وهو المصطلح "الأولوية" priority المستخدم مع 74LS147 والغير مستخدم فى الحالة الأولى . المصطلح "الأولوية" مطبق على 74LS147 لأن هذا المشفر مصمم بحيث إذا تم اختيار مدخلين أو أكثر فى نفس الوقت فسوف يتم فقط اختيار الرقم الأعلى فى الترتيب . فمثلا إذا تم اختيار 3, 5, 8 فى نفس الوقت فسوف يخرج فقط 8 ( بنظام true السالب يكون BCD LHHH or 0111 ) .جدول الحقيقة يوضح ذلك , لاحظ وجود علامة "غير مهم"“don’t care” أو “X” . فى المشفر بدون أولوية عند وصول مدخلين أو أكثر فى نفس الوقت فإن الخرج لا يمكن التنبؤ به .
الشكل التالى يوضح طريقة استخدام المشفر encoder ومفسر الشفرة decoder معا لتشغيل وحدة عرض سفن سيجمنت عن طريق لوحة مفاتيح 0-9 . يشفر المشفر 74LS147 الدخل من لوحة المفاتيح إلى ثنائى مكود عشرى BCD ( منطق سالب) . ثم تقوم مجموعة من العواكس بتحويل الشفرة المكودة ثنائى BCD ذات true السالب إلى شفرة مكودة ثنائى BCD ذات true موجب . الشفرة المحولة يتم توصيلها مفسر الشفرة ومشغل وحدة العرض السفن سيجمنت 7447 .
الشكل التالى يبين الدائرة المتكاملة 74148 وهى مشفر ثمانى octal إلى ثنائى binary بأولوية . تستخدم فى تحويل مدخل أشارة بالنظام الثمانى إلى خرج بشفرة ثنائية ذات 3 خانات 3-bit . وكما فى حالة 74LS147 فإن 74148 تأتى بخاصية الأولوية وهذا يعنى مرة أخرى : إذا تم اختيار مدخلين أو أكثر فى نفس الوقت فإنه سوف يتم اختيار فقط المدخل الأعلى فى الترتيب .
توصيل جهد مرتفع إلى المدخل المعكوس (EI) يجبر جميع المخارج على أن تكون فى الحالة الغير فعالة أى المرتفعة (high) للسماح للبيانات الجديدة بالاسقرار كى لا تنتج معلومات خاطئة فى المخارج . أيضا يوفر المخرج المعكوس (إشارة مجموعة)(GS)والمخرج المعكوس "خرج التمكين" (EO) السماح بتوسعة النظام . الخرج المعكوس GS يكون فعال وفى الحالة المنخفضة عندما يكون أى مدخل منخفض (فعال) . الخرج المعكوس EO يكون فعال وفى الحالة المنخفضة عندما يكون جميع المداخل مرتفعة . استخدام مخرج التمكين جنبا إلى جنب مع مدخل التمكين يسمح بتشفير ذو أولوية لإشارات مداخل بقية N. كل من EO و GS يكون فعال وفى الحالة المرتفعة عندما يكون دخل التمكين مرتفع ( الجهاز غير ممكن disabled ) . الشكل التالى يبين الدائرة المتكاملة 74184 وهى محول (مشفر) من كود ثنائى مكود عشرى BCD إلى ثنائى .هذا الجهاز به ثمانية مخارج فعالة فى الحالة المرتفعة (Y1–Y8) . المخارج Y1 إلى Y5هى المخارج العادية للمحول بينما المخارج Y6 إلى Y8 تستخدم من أجل كود خاص هو BDC ويسمى "مكمل التسعات" nine’s complement و "مكمل العشرات" ten’s complement . يتم توصيل الكود الثنائى المكود عشرى BCD إلى المداخل من A إلى E . الدخل G المعكوس هو مدخل التمكين الفعال فى الحالة المنخفضة .
الشكل التالى يبين محول بسيط 6 خانات 6-bit من كود ثمائى مشفر عشرى إلى كود ثنائى وآخر لمحول 8 خانات باستخدام 74184 .
فى دائرة 6-bit : حيث أن الخانة الأدنى أهمية LSB من الدخل BCD دائما تساوى الخانة الأدنى أهمية LSB للخرج الثنائى يتم عمل وصلة مباشرة من الدخل إلى الخرج .الخانات الأخرى للكود BCD توصل مباشرة إلى المداخل A إلى E . معاملات الوزن أو الأس الثنائى لكل مدخل تكون : A = 2, B = 4, C = 8, D = 10, E = 20 ونظرا لأنه متاح فقط خانتين من الخانات ذات الأهمية القصوى MSD للدخل BCD يكون أكبر رقم فى هذا الوضع هو 3 (binary 11) . للحصول على محول كامل ذات 8 خانات يتم توصيل دائرتين متكاملتين 74184 معا كما فى الشكل التالى .
الشكل التالى يبين المحول (المشفر) 74185 من ثنائى إلى ثنائى مكود عشرى .وهو فى الأساس مثل 74184 وكن بطريقة عكسية . يبين الشكل محول 6 خانات ومحول 8 خانات من ثنائى إلى BCD .
الالكترونيات الرقمية :الدوائر المركبة : مفسرات ومحولات الشفرة Encoders&Converters
