Мультиплексор и демультиплексор

Мультиплексор (коммутатор) — это многовходовая комбинационная схема, которая служит для коммутации одного из 2" информационных входов на выход под действием п управляющих (адресных) сигналов.

Составим схему мультиплексора при п - 2 (рис. 3.7).

Схема мультиплексора

Рис. 3.7. Схема мультиплексора

Мультиплексор реализует дизъюнкцию элементарных конъюнкций и является универсальным устройством:

где Zj — информационный сигнал; X, — сигналы с выхода декодера. Условное обозначение мультиплексора представлено на рис. 3.8, а.

Условное обозначение и пример микросхемы

Рис. 3.8. Условное обозначение и пример микросхемы

Мультиплексоры выпускают как отдельные микросхемы. Например, сдвоенный четырехканальный мультиплексор К555КП2 (рис. 3.8, 6), который имеет общий декодер на оба канала.

Промышленность выпускает мультиплексоры с числом адресных входов 2, 3, 4. Если этого недостаточно, то используют их каскадное включение.

Пусть требуется создать 16-канальный мультиплексор из четырехканальных. Значит, адрес должен быть четырехразрядным: Х{Х2Х3Ха(2а = 16). Этот адрес подается на входы декодеров определенным образом (рис. 3.9).

Мультиплексор на 16 каналов (16 в один)

Рис. 3.9. Мультиплексор на 16 каналов (16 в один)

Поскольку мультиплексор выполняет дизъюнкцию элементарных конъюнкций, то с его помощью можно реализовать любые функции алгебры логики. Пусть, например, задана функция алгебры логики F такой таблицей истинности:

№ п/п

а

b

с

F

D

0

0

0

0

0

С

1

0

0

1

1

2

0

1

0

1

С

3

0

1

1

0

№ п/п

а

ь

С

F

D

1

0

0

0

0

5

1

0

1

0

6

1

1

0

1

1

7

1

1

1

1

Возьмем четырехканальный мультиплексор. Старшую переменную подаем на старший вход декодера, на младший вход декодера поступает следующая переменная. Младшая переменная (С) подается на информационные входы, но в зависимости от значения самой ФАЛ. Так, на вход № 0, определяемый переменными а, b (00), подадим сигнал С, поскольку значения F и С совпадают. На вход № 1 (01) — сигнал «не С», поскольку значения F и С противоположны. На вход № 2 (10) — сигнал «0», поскольку значения F не зависят от С и равны нулю. На вход № 3 (11) — «1». Тогда реализация исходной ФАЛ будет такой, как показано на рис. 3.10.

Реализация ФАЛ на мультиплексоре

Рис. 3.10. Реализация ФАЛ на мультиплексоре

С точки зрения логики безразлично, какие переменные подавать на адресные входы, а какую переменную — на информационные. Реализуем схему по переменной «а». Здесь номер информационного входа задают переменные «Ьс», а значение ФАЛ нужно сравнивать с переменной «а». Тогда получим другую реализацию ФАЛ на мультиплексоре (рис. 3.11).

Демультиплексор выполняет функцию, обратную мультиплексору, т.е. коммутирует один информационный вход на один из 2" выходов под действием п управляющих (адресных) сигналов. Составим схему демультиплексора при п = 2 (рис. 3.12).

Второй вариант реализации ФАЛ

Рис. 3.11. Второй вариант реализации ФАЛ

Демультиплексор на четыре канала

Рис. 3.12. Демультиплексор на четыре канала

Очевидно, что если на информационный вход (D) подать единицу, то это будет дешифратор в чистом виде. Вход D можно использовать как клапан (V) (рис. 3.13). Обозначение демультиплексора

Рис. 3.13. Обозначение демультиплексора

Микросхемы так и называются «дешифратор — демультиплексор», например, ИМС КР531ИД14.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >