2.5. Комбинационные схемы

2.5.1. Мультиплексор

Мультиплексор – это цифровой многопозиционный переключатель, имеющий несколько сигнальных входов Xn-X0 и один выход Y. Для управления положением переключателя имеется несколько адресных входов An-A0. Эквивалентная схема мультиплексора на 4 канала представлена на рисунке__. Подавая двоичный код на адресные входы, можно выбрать номер сигнального входа, который подключается к выходу. Схему мультиплексора на 4 канала c использованием логических элементов представлена на рисунке __.

а.	с.
б.

Рисунок 2.9 - Мультиплексор: а- эквивалентная схема; b-Условно графическое обозначение; с- Электрическая принципиальная схема на логических элементах

Таблица истинности составим на базе схемы мультиплексора на логических элементах.

А1	А0	Вход подключаемый к выходу (положение переключателя)
0	0	Х1
0	1	Х2
1	0	Х3
1	1	Х4

2.5.2. Демультиплексор

Демультиплексор – это цифровой многопозиционный переключатель, имеющий один сигнальный вход X и несколько сигнальных выходов Y0-Yn. Для управления положением переключателя имеется несколько адресных входов An-A0. Эквивалентная схема демультиплексора на 4 канала представлена на рисунке__. Принципиальная электрическая схема демультиплексора на 4 канала и его условно графическое обозначение представлены на рисунке___. Двоичная последовательность передается с сигнального входа на сигнальный выход, соответствующий номеру на адресном входе.

а.	с.
б.

Рисунок 2.10 - Демультиплексор: а- эквивалентная схема; b-Условно графическое обозначение; с- Электрическая принципиальная схема на логических элементах

2.5.3 Дешифратор

Дешифратор (ДШ) преобразует двоичный код на входах в активный сигнал на том выходе, номер которого равен десятичному эквиваленту двоичного кода на входах. В полном дешифраторе количество выходов m = 2ⁿ, где n - число входов. В неполном ДШ m < 2ⁿ.

В качестве дешифратора можно использовать демультиплексор если на его вход X постоянно подать логическую единицу, а двоичный код подавать на адресные входы. Таблица истинности такой схемы будет выглядеть следующим образом.

A1	A0	X3	X2	X1	X0
0	0	0	0	0	1
0	1	0	0	1	0
1	0	0	1	0	0
1	1	1	0	0	0

2.5.4 Дешифратор двоичного кода в сигнал семисегментного индикатора

Семисегментные индикаторы широко применяютсядля отображения информации

Внешний вид семисегментного индикатора поясняет рисунок. Каждый сегмент имеет свое буквенное обозначение от a до g. если используется десятичная запятая, то она соответствует сегменту h

Рисунок. 2.11 - Семисегментный индикатор

Каждый из сегментов индикатора представляет собой отдельный светоизлучающий диод, например сегмент f

Рисунок 2.12 - Сегмент f

При подаче логической 1 сегмент горит, при подачи логического нуля сегмент не горит. Попробуем сконструировать часть схемы отвечающей за сегмент f. Для этого выпишем все числа отображаемые на семисегментном индикаторе.

Рисунок 2.13 - числа отображаемые на семисегментном индикаторе

Как видно из рисунка сегмент f не горит в 5 случаях соответствующих цифрам: 1,2,3,7,d.

Схема соответствующая данному сегменту может быть представлена на рисунке 2.15.

Отечественной промышленностью производятся дешифраторы семисегментного кода КР514ИД1 и КР514ИД2. Эти дешифраторы предназначены для преобразования двоичного кода, подаваемого на их входы в код семисегментных светодиодных индикаторов. Обе микросхемы идентичны и различаются только тем, что КР514ИД1 предназначена для работы с индикаторами с общим катодом, а КР514ИД2 для индикаторов с общим анодом. Кроме того, микросхема КР514ИД1 содержит встроенные токоограничивающие резисторы на выводах a,b,c,d,e,f,g.

Условно графическое изображение микросхемы, цоколёвка и расположение сегментов на индикаторах показаны на Рисунке 2.14. Недостатком можно считать, что они не могут воспроизводить числа в шестнадцатиричной системе счисления, а ограничиваются только цифрами от 0 до 9.

Рисунок 2.14 - условно графическое обозначение дешифратора КР514ИД1

Рисунок 2.15 - Схема реализации дешифратора для сегмента f семисегментного индикатора.