Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 5, Hoofdstuk9, Paragraaf 9.5 Blz 308-312

In de digitale techniek vormen elektronische schakelingen vaak delen van een uitgebreider elektronisch systeem. Deze afzonderlijke delen kunnen eenvoudige logische schakelingen zijn, of geprogrammeerde logische schakelingen, maar ook bijvoorbeeld complexe computers. Tussen de verschillende delen van een systeem worden gegevens verzonden, over een korte of lange afstand (Dataverwerking). Het betreft hier vaak een grote reeks van signalen, die als afzonderlijke signalen analoog of digitaal moeten worden overgedragen.

Dataverwerking

Gebruik van D-latches (D-flipflop)

Bij multiplexing volgens het principe van tijd-deling (TDM) worden de ingangs signalen in een vaste volgorde kortstondig bemonsterd. Tussen de opeenvolgen

de bemonsteringen van een ingangssignaal, is er sprake van een korte tijd waarin het signaal niet verwerkt zal worden. Deze dode tijd wordt door de ontvanger. aan de kant van de demultiplexer, gezien als tijdelijk dataverlies.

Dit verschijnsel doet zich vooral voor als er sprake is van een groot aantal verwerkte signalen De oplossing om dataverlies te beperken is het verhogen van de multiplex-frequentie of het verlagen van het aantal te (de-)multiplexen signalen.

Dataverwerking met behulp van een D-latch

Zoals gesteld wordt de ‘dode tijd’ aan de kant van de demultiplexer ervaren als tijdelijk dataverlies. Aan de D uitgangen van een demultiplexer zijn weer vervolg schakelingen gekoppeld om de ontvangen gegevens te verwerken.

Deze vervolgschakelingen zullen als gevolg van de ‘dode tijd dus bij herhaling voor korte perioden geen data aangeleverd krijgen. Voor digitale data maken van D-latches aan de uitgangen van de demultiplexer. Een D-latch werkt als tijdelijke geheugenschakeling totdat data opnieuw worden aangeleverd.

Voorbeeld 7

Wanneer de D-latch een logische of een ‘0’ op de ingang D krijgt aangeboden, zal deze worden vastgehouden tot de eerstvolgende klokpuls. Als in de tussentijd de ingang D van status verandert, zal dit door de geheugenwerking niet worden verwerkt op de uitgang Q.

Pas na een nieuwe klokpuls zal de uitgang Q de actuele status van de D- ingang overnemen. De klokingang kan eenvoudig worden gekoppeld aan de dataselect lijnfunctie van een demultiplexschakeling

Encoding / de-coding

Schakelingen die voor multiplexing en demultiplexing worden gebruikt kunnen ook beschouwd worden als respectievelijk encoders en decoders. Het principe van een encoder is om uit ingangsvoorwaarden een gecodeerd signaal te gene teren. Dit is juist wat een multiplexer het gemultiplexte signaal kunnen we beschouwen als een unieke seriele code.

Het tegenovergestelde decoderen wordt door de demultiplexer gedaan en levert de codes aan de afzonderlijke uitgangen. Vaak wordt gesproken van een encoder / multiplexer en van decoder/ demultiplexer.

Voorbeeld 8

In een ADF-navigatie ontvanger wordt een drie bits binaire code gebruikt voor een geselecteerd kanaal. Hiermee kunnen we maximaal 2¹ = 8 kanalen adresseren. Voor het decoderen van de 3 bits-ingang gebruiken we ‘binary to 1 of 8 decoder. Bij afwezigheid van het INHibit (INH) zal één van de acht uitgangen actief geselecteerd worden.

Binaire Dataverwerking

Wist je dat…

de verschillende encoder- of decoder-schakelingen in IC-vorm worden geleverd? Deze kunnen eenvoudig voor (de)multiplexing functies worden toegepast.

IC 1 tot 10 lijn decoder

Synchronisatie bij Dataverwerking

Bij data-overdracht door middel van multiplexingtechnieken is het van belang dat de multiplexer en demultiplexer blijvend met elkaar worden gesynchroniseerd. Voor synchronisatie kan gebruik worden gemaakt van de volgende methoden:

  • gemeenschappelijke teller;
  • gemeenschappelijk kloksignaal;
  • kloksignaal coderen in de dataoverdracht.

Gemeenschappelijke teller

Hierbij maken zowel multiplexer als demultiplexer gebruik van dezelfde teller. De tellerstappen lopen daardoor aan beide zijden synchroon.

Synchronisatie met teller

Gemeenschappelijk kloksignaal

Hierbij maken zowel multiplexer als demultiplexer gebruik van hetzelfde externe kloksignaal, waaraan beiden zich synchroniseren.

Dataverwerking met synchronisatie van kloksignaal

Voorbeeld 9

In het schema van afbeelding 9.24 zorgt een centraal opgewekt kloksignaal voor de synchronisatie van de beide binaire tellers. De multiplexer en demultiplexer zijn verbonden met een gezamenlijke synchronisatie- en datalijn.

MUX en DEMUX schakeling

Kloksignaal coderen in de dataverwerking

Bij deze methode wordt het kloksignaal gemoduleerd in de digitale data-over dracht. Dit datasignaal wordt zelfklokkend (self clocking) genoemd. Dit wordt onder andere toegepast bij ARINC-429 dataverwerking

Zelfklokkend datasignaal

Bronvermelding: https://jeweka.nl/category/theorie-en-werkboeken Module 5, Hoofdstuk9, Paragraaf 9.5 Blz 308-312

Geef een reactie

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.