Мультиплексоры и демультиплексоры. Селекторы. Назначение, схема, принцип действия.
Мультиплексор {multiplexor) — это функциональный узел, осуществляющий подключение (коммутацию) одного из нескольких входов данных к выходу. Номер выбранного входа соответствует коду, поданному на адресные входы мультиплексора. Условное изображение мультиплексора показано на рис. 2.46. Вход Е — разрешающий: при E=1 мультиплексор работает как обычно, при Е=0 выход узла находится в неактивном состоянии, мультиплексор заперт.
Рис. 2.46. Условное изображение мультиплексора
Мультиплексоры 4—1, 8—1, 16—1 выпускаются в составе многих серий и имеют буквенный код КП. Их временные характеристики задаются задержками по трем трактам: вход адреса—выход, вход данных—выход, вход разрешения — выход. Для большинства серий эти величины лежат в пределах (1-2) своей серии элементов. Универсальный способ наращивания мультиплексоров показан на рис. 2.47.
Рис. 2.47. Каскадное соединение мультиплексоров.
Демультиплексор — это логическое устройство, предназначенное для переключения сигнала с одного информационного входа на один из информационных выходов. Таким образом, демультиплексор в функциональном отношении противоположенмультиплексору. На схемах демультиплексоры обозначают через DMX или DMS.
Демультиплексор можно построить на основе точно таких же схем логического "И", как и при построении мультиплексора. Существенным отличием от мультиплексора является возможность объединения нескольких входов в один без дополнительных схем. Однако для увеличения нагрузочной способности микросхемы, на входе демультиплексора для усиления входного сигнала лучше поставить инвертор.
Схема демультиплексора приведена на рисунке 1. В этой схеме для выбора конкретного выхода демультиплексора, как и в мультиплексоре, используется двоичный дешифратор.
Рисунок 1.
Принципиальная схема демультиплексора,
управляемого двоичным кодом
Однако, если рассмотреть принципиальную схему самого дешифратора, то можно значительно упростить демультиплексор. Достаточно просто к каждому логическому элементу 'И', входящему в состав дешифратора просто добавить ещё один вход – In. Такую схему часто называют дешифратором с входом разрешения работы. Условно-графическое изображение демультиплексора приведено на рисунке 6.
Рисунок 6.
Условно графическое обозначение
демультиплексора с четырьмя выходами
В этом обозначении вход In обозначен как вход E, а выходы не названы никак, оставлены только их номера.
В МОП микросхемах не существует отдельных микросхем демультиплексоров, так как МОП мультиплексоры, описанные ранее по информационным сигналам не различают вход и выход, т.е. направление распространения информационных сигналов, точно также как и в механических ключах, может быть произвольным. Если поменять входы и выход местами, то КМОП мультиплексоры будут работать в качестве демультиплексоров. Поэтому их часто называют просто коммутаторами.
Селектор (электроника) - переключатель, коммутатор, мультиплексор