Лекция №25

МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ (КОММУТАТОРЫ)

Мультиплексор представляет собой узел ЭВМ, осуществляющий преобразование параллельных цифровых кодов в последовательные и применяются для последовательного опроса заданного числа информационных сигналов и передачи их на один выход.

Следовательно, мультиплексор – это комбинационная многовходовая схема с одним выходом F₁. Входы при этом делятся на информационные (Х₁...Х_n) и управляющие (A₁...A_K).

Количество управляющих(k) и информационных входов (n) определяются как n=2 ^k .

Обычно, мультиплексор имеет 3 группы входов : 1)информационные(D), 2)адресные(A) – двоичный код, на котором определяется какой из информационных входов подключен к выходу; 3) стробирующий(С) (разрешающий). Стробирование – метод выделения из последовательности импульсов лишь те, которые отличаются либо амплитудой или длительностью, либо же положением на временной оси.

Код, поступающий на управляющие входы, определяет один из информационных входов, значение переменной которого передается на выход F_i.

Для разработки схемы мультиплексора составим таблицу истинности с учетом всех сигналов(информационных-Xi и управляющих-Ai).

УПРАВЛЯЮЩИЕ СИГНАЛЫ		ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИГНАЛЫ	ФУНКЦИЯ
A1	A2	Xi	Fi
0	0	X1	X1*
0	1	X2	X2*
1	0	X3	X3*
1	1	X4	X4*A1*A2

Из таблицы получим характеристическое уравнение мультиплексора.

Fi= (X1* )v( X2* )v(X3* )v(X4*A1*A2)

A1	A2
0	0
0	1
1	0
1	1

Дешифратор реализует следующую функцию.

Вариант реализации мультиплексора (n=4, k=2) и его условное графическое обозначение представлены на рисунке ниже. Здесь мультиплексор построен как совокупность двухвходовых коньюнкторов (их число равно числу информационных входов =4). В качестве управляющих сигналов используют выходные сигналы дешифратора, дешифрирующего двоичный управляющий код. Выходы конъюнкторов объединены схемой ИЛИ.

Используя таблицу истинности, либо характеристическое уравнение, составим функциональную схему мультиплексора.

Функциональная схема мультиплексора (n=4, k=2) и его условное графическое обозначении.

Рассмотрим вариант, где в качестве дешифратора используется два инвертора(НЕ) при этом в качестве разрешающего сигнала используется стробирующий вход С.

На рисунке приведена схема мультиплексора с четырьмя информационными и с двумя адресными входами. Для передачи входной логической информации D_i необходимо подать на вход адресный код А₁, А₂. При этом выходной сигнал является функцией входных логических переменных, адресов (А₁, А₂) и стробсигнала С:

Рис. Схема мультиплексора с четырьмя информационными, с двумя адресными и стробирующими входами

Количество информационных входов можно увеличить, но при этом необходимо увеличить и количество адресных входов.

Мультиплексоры применяются как проводных, так и беспроводных каналов передачи информации.

Мультиплексоры бывают терминальные и ввода/вывода. Терминальные мультиплексоры располагаются на концах линии связи. Мультиплексоры ввода/вывода устанавливаются в разрыв линии связи для вывода нескольких каналов из общего потока. Они позволяют избежать установки, обычно более дорогих терминальных мультиплексоров.