Page 1

เนื ้อหาสัปดาห์ที่ 12

เรื่ องการเข้ ารหัส การถอดรหัส และการแสดงผล วงจรเข้ ารหัส ทาหน้ าที่ ในการเปลี่ยนระดับของแรงดัน หรื อของการกดสวิตช์ มาเป็ นสัญญาณ ลอจิกตามรหัสที่ต้องการ วงจรถอดรหัส ซึ่งทาหน้ าที่ในการเปลี่ยนรหัส จากรหัสหนึ่งไปเป็ นอีกรหัสหนึ่ง เช่นเปลี่ยนจากรหัส บีซีดี 8421 ให้ เป็ นรหัสที่ใช้ ในภาคแสดงผล ในส่วนของภาคแสดงผลจะกล่าวถึงภาคแสดงผลที่ใช้ แสดงผลตัวเลขโดยใช้ LED เท่านัน้ เพราะ ส่วนใหญ่การแสดงผลทางด้ านดิจิตอลใช้ ตวั แสดงผลแบบ LED ชนิดต่างๆ ตัวอย่างการใช้ ง านวงจรเข้ ารหัส วงจรถอดรหัส และภาคแสดงผลที่ เ ห็ นชัดเจน ได้ แก่ เครื่ อ ง คานวณ แสดงดังบล็อกไดอะแกรมรูปที่ 9.1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0











รู ปที่ 9.1 แสดงบล็อกไดอะแกรมของเครื่ องคานวณ 1. วงจรเข้ ารหัส (Encoder) วงจรเข้ ารหัส คือ วงจรที่ทาหน้ าที่แปลงตัวเลข ตัวอักษรหรื อสัญลักษณ์ ซึง่ อยูใ่ นรูปของระดับ แรงดันให้ เป็ นสัญญาณลอจิกตามรหัสที่ต้องการ แสดงดังรูปที่ 9.2 M0 M1 M INPUT 2 Mn

ENCODER

N0 N1 N2 OUTPUT Nn

รู ปที่ 9.2 แสดงบล็อกไดอะแกรมของวงจรเข้ ารหัส


ตัวอย่ างที่ 8.1 จงออกแบบวงจรเข้ ารหัส เพื่อรับข้ อมูลจากการกดสวิตช์ 4 ตัว ให้ เป็ นรหัสไบนารี่ ขนาด 2 บิต ตามบล็อกไดอะแกรมดังรูปที่ 9.3 กาหนดให้ สวิตซ์ที่ใช้ เป็ นชนิดปกติ ไม่กดเป็ นลอจิก “0” ถ้ ากดเป็ นลอจิก “1” W

A

X Y

B

ENCODER

Z

KS (Key Strobe)

รู ปที่ 9.3 แสดงบล็อกไดอะแกรมของวงจรเข้ ารหัสขนาด 2 บิต วิธีทา จากรูปสามารถเขียนตารางความจริงได้ ดงั นี ้ อินพุต W 0 1 0 0 0

X 0 0 1 0 0

Y 0 0 0 1 0

Z 0 0 0 0 1

เอาต์ พุต KS B 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1

จากตารางความจริง เขียนเป็ นสมการลอจิกได้ ดงั นี ้ A = X+Z B = Y+Z KS = W+X+Y+Z จากสมการของ A, B และ KS นามาเขียนวงจรได้ ดงั รูป

A 0 0 1 0 1


+VCC

W

X

Y

Z KS B A R = 1 kΩ X 4 

รู ปที่ 9.4 แสดงวงจรเข้ ารหัสขนาด 2 บิต จากตัวอย่างที่ 8.1 เมื่อจานวนสวิตซ์อินพุตมีจานวนมากขึ ้น เช่น ถ้ ามีสวิตซ์จานวน 8 ตัว และ กาหนดให้ เป็ นชนิดที่เมื่อไม่กดสวิตช์เป็ นลอจิก “0” กดสวิตช์เป็ นลอจิก “1” จะสามารถเขียนตารางความ จริง สมการลอจิก และวงจรได้ ดงั นี ้ ตารางที่ 9.1 ตารางความจริ งของวงจรเข้ ารหัสที่มีสวิตซ์อินพุต 8 ตัว OUTPUT INPUT (SW) KS C B ไม่กดสวิตช์ 0 0 0 S0 1 0 0 S1 1 0 0 S2 1 0 1 S3 1 0 1 S4 1 1 0 S5 1 1 0 S6 1 1 1 S7 1 1 1

A 0 0 1 0 1 0 1 0 1


จากตารางความจริงเขียนสมการแบบมินเทอมของเอาต์พตุ KS, C, B และ A ได้ ดงั นี ้ KS = S0 + S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6 + S7 C = S4 + S5 + S6 + S7 B = S2 + S3 + S6 + S7 A = S1 + S3 + S5 + S7 จากสมการเขียนวงจรลอจิกได้ ดงั รูป +VCC

S 0 S 1 S 2 S 3 S4 S5 S6 S7 A B C KS R = 1 kΩ X 8 

รู ปที่ 9.5 แสดงวงจรเข้ ารหัสที่มีสวิตซ์อินพุต 8 ตัว 2. วงจรถอดรหัส (Decoder) วงจรถอดรหัส คือ วงจรที่ ทาหน้ าที่ เปลี่ ยนสัญญาณลอจิ กไปเป็ นอี กรหัสหนึ่ง เช่นเปลี่ ยนจาก สัญญาณบีซีดี 8421 ให้ เป็ นรหัสที่ใช้ ในการแสดงผลเป็ นตัวเลขที่ LED 7 Segment หรื อเปลี่ยนจาก สัญญาณเลขฐานสองให้ เป็ นเลขฐานสิบ เป็ นต้ น แสดงบล็อกไดอะแกรมของวงจรถอดรหัส ดังรูปที่ 9.5


N0 N1 N INPUT 2

M0 M1 M2 OUTPUT

DECODER

Nn

Mn

รู ปที่ 9.6 แสดงบล็อกไดอะแกรมของวงจรถอดรหัส ตัวอย่างที่ 8.2 จงออกแบบวงจรถอดรหัส เพื่อเปลี่ยนรหัสไบนารี่ 2 บิต ให้ ได้ เลขฐานสิบ ตาม บล็อกไดอะแกรมรูปที่ 9.7 กาหนดให้ เอาต์พตุ เป็ นชนิดทางานที่ลอจิก “1” W(0) X(1)

A B

DECODER

Y(2) Z(3)

รู ปที่ 9.7 แสดงบล็อกไดอะแกรมของวงจรถอดรหัส วิธีทา จากบล็อกไดอะแกรมของวงจรถอดรหัส สามารถนามาเขียนตารางความจริงได้ ดงั นี ้ INPUT OUTPUT B A W X Y Z 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 เขียนสมการจากตารางความจริง ได้ ดงั นี ้ W = ̅̅ X = A̅ Y = ̅B


Z

=

AB

จากสมการของ W, X, Y และ Z เขียนวงจรได้ ดงั รูป A

B

W(0) X(1) Y(2) Z(3)

รู ปที่ 9.8 แสดงวงจรถอดรหัสไบนารี่ 2 บิต เป็ นเลขฐานสิบ 3. วงจรแสดงผล (Display – 7-Segment) วงจรแสดงผลเป็ นตัวแสดงผลการทางานที่เอาต์พตุ ส่วนใหญ่เป็ น LED 7-Segment ซึง่ มีรูปร่าง ภายนอกดังรูปที่ 9.9

รู ปที่ 9.9 แสดงรูปร่างภายนอกของตัวแสดงผลแบบ LED 7-Segment ตัวแสดงผลแบบ LED 7-Segment แบ่งออกเป็ น 2 ประเภทคือ 1. แบบแคโถดร่วม (Common Cathode) 2. แบบแอโนดร่วม (Common Anode) มีโครงสร้ างภายในดังรูปที่ 9.10


a b f

a b f Common Cathode

g

Common Anode

g e c d

e c d

(ก.) แบบแคโถดร่วม

(ข) แบบแอโนดร่วม

รู ปที่ 9.10 แสดงโครงสร้ างภายในของ LED 7-Segment

Unit 9  
Advertisement