Порядок работы.

1. Создать субблок мультиплексора 41.

2. Построить мультиплексорное дерево пирамидальным способом.

3. Исследовать работу схемы: при помощи ключей, источника напряжения и заземления подать сигналы на информационные входы, а на адресные входы подать сигнал с генератора слова, закодировав его данными от 0 до F.

4. Исследовать библиотечную МС 74150, используя методику п.п.3.

Контрольные вопросы.

1. Для каких целей применяются мультиплексоры?

2. Причины построения мультиплексорного дерева.

3. Опишите назначения входов микросхемы 74150.

Содержание отчета.

1. Схема субблока мультиплексора.

2. Схема мультиплексора на логических элементах с подключенными приборами для исследования.

3. Схема исследования мультиплексорного дерева на микросхеме 74150.

4. Ответы на контрольные вопросы.

Лабораторная работа № 7.

Тема: «Исследование демультиплексоров. Синтез схем на логических элементах и библиотечных микросхемах».

Цель работы: построение схем демультиплексоров на логических элементах и исследование работы схемы помощью ключей индикаторов и светоизлучающих диодов, ознакомление с работой микросхем демультиплексоров.

Приборы и оборудование: персональный компьютер и программа EWB 5.12.

Эти функциональные узлы выполняют обратную по отношению к мультиплексорам операцию над сигналами: цифровая информация, происходящая по одной линии, передаётся по выбору на одну из нескольких выходных линий. Тот же двухпозиционный ключ (Switch),используемый так, чтобы он имел один вход, который можно было бы соединить с одним из двух выходов, является простейшим контактным демультиплексором. Выбор выходных линий в демультиплексорах осуществляет соответствующей адресацией в двоичном коде. Работа демультиплексора, таким образом, также аналогична работе переключателя, только теперь он из одного входа коммутирует сигнал на любой из многих своих выходов. На рабочем поле УГО микросхемы демультиплексора сокращённо пишут DE-MUX (от англ.DEMULTIPLEXOR) или DMX.

Состояние простейшего демультиплексора 1×2, т.е. имеющего на один информационный вход D два выхода Y₀ иY₁ с адресацией по входу А, описывается следующей таблицей:

А	Y0	Y1
0	D	0
1	0	D

Из данной таблицы:

Y₀=AD и Y₁=AD

Эти уравнения реализуются двумя элементами AND и

одним инвертором (см. рис. 1)

Рис.1. Логическая структура

демультиплексора 1х2.

Демультиплексор 1-4 имеющий на один информационный вход D четыре выхода Y₀…Y₃c адресами А и В, описывается следующей таблицей:

B	A	Y0	Y1	Y2	Y3
0	0	D	0	0	0
0	1	0	D	0	0
1	0	0	0	D	0
1	1	0	0	0	D

По этой таблице составляем уравнения демультиплексора:

Y0=A’B’D; Y1=AB'D; Y2=A’BD; Y3=ABD

О тсюда видно, что для реализации демультиплексора 14 необходимо иметь четыре трехвходовых БЛЭ AND и два инвертора (см. рис.2.)

Рис.2. Логическая структура демультиплексора 1х4 EWB.

Логические функции демультиплексора отличаются от логических функций аналогичного дешифратора только множителем D: при D=1. демультиплексор функционирует как дешифратор. Поэтому вход разрешения микросхем дешифратора может служить информационным входом демультиплексора. Примером может служить микросхема ТТЛ74139, имеющая в одном корпусе два дешифратора/ демультиплексора. Таблица истинности этой микросхемы показана на рис 3. При подаче на расширяющий вход (Enable G) лог.1 выбранный выход также переводится в состояние 1 и наоборот.

Рис.3. таблица истинности МС 74139.

С борка схем на микросхеме 74139 показана на рис.4, в связи с тем, что выходы этой микросхеме инверсные, в программе EWB в качестве выходных индикаторов (как и ранее в подобных случаях) использованы светоизлучающие диоды, снабженные здесь еще токоограничивающими резисторами R1-R4 для корректности моделирования.

Рис.4. Демультиплексор 1х4 на МС 74139.

Порядок работы.

1. Соберите схему демультиплексора 1х2 на логических элементах, изображенную на рис.1 и исследуйте ее работу.

2. Соберите схему демультиплексора 1х4 на логических элементах, изображенную на рис.2 и исследуйте ее работу.

3. Соберите схему демультиплексора 1х4 на микросхеме 74139, изображенную на рис.4 и исследуйте ее работу в режиме дешифратора и в режиме демультиплексора.

Контрольные вопросы.

1. Что такое демультиплексор, для решения каких задач его можно применить?

2. Назовите выводы микросхемы 74139 и их назначение.

Содержание отчета.

1. Схема демультиплексора 12, таблица истинности и уравнение демультиплексора.

2. Схема демультиплексора 14 на логических элементах, таблица истинности и уравнение демультиплексора.

3. Схема демультиплексора 14 на микросхеме 74139.