15. Назначение и принцип действия мультиплексора и демультиплексора

М ультиплексоры и демультиплексоры предназначены для передачи цифровой информации в многоканальных цифровых устройствах. Основу этих устройств составляет дешифратор, управляющий работой электронных ключей. В качестве электронных ключей обычно используется схема 2И, один вход которой используется в качестве информационного, а другой для управления работой ключа.

Мультиплексор предназначен для сбора информации из многих каналов в один канал.

В этой схеме выходы ДШ являются управляющими для электронных ключей. При подаче на входы ДШ 2-х "0", появляется "1" на y1', открывающая верхний ключ. При этом информация I₁ из первого канала через ключ и схему ИЛИ проходит на выход мультиплексора. Аналогично при других x1 и x2 открывается соответствующий ключ, и информация из этого канала проходит на выход устройства.

Д емультиплексор используется в многоканальных цифровых устройствах для передачи информации в различные каналы. Он представляет собой дешифратор ко входам которого подключены 2ⁿ цифровых электронных ключей (n-число входов дешифратора). Информационные входы ключей объединены и являются информационным входом демультиплексора.

При поступлении на входы дешифратора 2-х "0", появляется "1" на выходе y1', открывающая верхний ключ цифровая информация с входа I проходит в канал y1. Таким образом, изменяя код на входе ДШ можно управлять передачей входной информации в нужные каналы. В качестве демультиплексоров могут использоваться дешифраторы со входами разрешения (E), используя Е как информационный вход.

16. Сумматоры с последовательным и параллельным переносом

• Полный многоразрядный сумматор.

1. Схема с последовательным переносом.

Основным недостатком сумматора с последовательным переносом является низкое быстродействие, связанное с последовательным формированием сигналов переноса от младшего разряда к старшему.

Сумматор со сквозным переносом.

В этой схеме все сигналы переноса формируются одновременно за счёт того, что предварительно определяются логические функции для каждого переноса и реализуются на логических элементах.

x_k y_k

Перенос P₁ и старше формируется в соответствии с записанными для них логическими функциями, и реализуются на элементах И-ИЛИ.

17. Назначение и принцип действия rs-триггера и d-триггера

Триггером называется устройство, имеющее два устойчивых состояния. По сути, это одноразрядное запоминающее устройство. Может содержать запоминающий элемент и схему управления им. При отсутствии внешних воздействий триггер может сколь угодно долго находиться в одном из устойчивых состояний. Входной сигнал может перевести триггер из одного устойчивого состояния в другое. Триггеры могут выполнять функции реле, переключателей, а так же элементов памяти. На их основе строятся счетчики, распределители и другие устройства.

Простейшим триггером является асинхронный RS-триггер. Его работа определяется таблицей истинности:

S	R	Qn+1
0	0	Qn
0	1	0
1	0	1
1	1	Неопределенность

Триггер называется асинхронным, потому что он переходит в новое состояние немедленно после поступления входного сигнала. Информация в RS-триггере хранится в виде 0 или 1. Запись единицы в триггер осуществляется подачей единичного сигнала на вход S. Запись нуля в триггер осуществляется подачей единичного сигнала на вход R. Недостаток RS-триггера – наличие запрещенного режима.

D-триггер – это синхронный (тактируемый) триггер, построенный на основе асинхронного RS-триггера.

Основное отличие от RS-триггера в том, что триггер реагирует на входной сигнал только при наличии тактового импульса. В момент прихода тактового импульса Т на вход С информация с D-входа переписывается в RS-триггер (в S попадает D, а в R - ). Таблица истинности D-триггера:

D	Qn+1
1	1
0	0

D-триггер запоминает сигнал на входе D в момент тактового импульса. Поэтому D-триггер является элементом памяти, он находит широкое применение, в том числе в регистрах. В зависимости от внутренней структуры триггера, запись может осуществляться либо по фронту импульса, либо по высокому уровню.