Каскадування мультиплексорів.

В інтегральному виконанні (на мікросхемах) мультиплексори випускають на чотири, вісім або шістнадцять входів. Каскадування дозволяє реалізувати комутацію довільного числа вхідних ліній на базі серійних мікросхем мультиплексорів меншої розрядності.

Приклад побудови схеми мультиплексора на 16 входів на основі типових чотиривходових мультиплексорів показаний на Мал 3.48. Схема містить два рівня мультиплексорів. Молодші розряди адреси А1, А0 підключаються до адресних входів всіх мультиплексорів першого рівня, на виходах яких виробляються такі функції:

D 0 = F0 X0 V F1 X1 V F2 X2 V F3 X3

D 1 = F0 X4 V F1 X 5 V F2 X6 V F3 X7

D 2 = F0 X8 V F1 X9 V F2 X10 V F3 X11

D 3 = F0 X12 V F1 X13 V F2 X14 V F3 X15 , де F0 – F3 - виходи внутрішніх дешифраторів (див. Мал 3.47) :

F0 = 1 0 F1 = 1 А0 F2 = А1 0 F3 = А1 А0 ; а

Х15 - Х0 - вхідні змінні.

Старші розряди адреси А3, А2 подаються на адресні входи мультиплексора другого рівня, на виході якого формується остаточна функція

D = F 0D 0 V F 1D 1 V F 2D 2 V F 3D 3 , де внутрішні виходи дешифратора визначаються такими мінтермами:

F 0 = 3 2 F 1 = 3 А2 F 2 = А3 2 F 3 = А3 А2 .

Нехай, наприклад, значення адреси А3 А2 А1А0 = 10112 = 1110. При цьому функція молодшої частини адреси приймає значення F3 = А1А0 = 11 і на виходах мультиплексорів першого рівня одночасно формуються сигнали:

D 0 = F3X3 D 1 = F3 X7 D 2 = F3 X11 D 3 = F3 X15 .

Функція старшої частини адреси

F 2 = А3 2 = 10 забезпечує передачу на вихід значення сигналу D 2 , тобто

D = F 2 D 2 = F 2 F3 X11 = А3 2 А1А0 X11. Таким чином, до виходу D буде підключений вхід X11.

Мультиплексування шин.

Мультиплексування шин – це почергове перемикання шин (груп ліній) від кількох джерел інформації до одного приймача.

Схема мультиплексора чотирьох Х (n), Y (n), Z (n), і S (n) шин показана на Мал. 3. 49. Для її побудови потрібно n двоадресних чотиривходових мультиплексорів, де n – довільна розрядність шин, що можуть комутуватися на один із виходів D1, D2,…,Dn. Число комутованих шин дорівнює 2 , де m – довжина адресного коду. Приклад. При наявності адреси А1 А0 = 11 до виходів D1, D2,…,Dn підключаються входи S1, S2,…, Sn відповідно.

3.4.2. Демультиплексори. Загальна характеристика демультиплексорів.

Демультиплексором називається функціональний вузол, призначений для комутації (перемикання) сигналу з одного інформаційного входу D на один з n – інформаційних виходів.

Номер виходу, на який в кожний такт машинного часу передається значення вхідного сигналу, визначається адресним кодом А0, А1,...,Аm-1. Адресні входи m та інформаційні виходи n пов’язані співвідношенням n = 2 або m = log n.

Демультиплексор виконує функцію, обернену функції мультиплексора. Стосовно мультиплексорів і демультиплексорів користуються також терміном “селектори” даних.

В умовних графічних позначеннях (Мал. 3. 50) функція демультиплексори позначається літерами DMX. На лівих додаткових полях позначають вхідний сигнал D та входи адресних кодів А0, А1,...,Аm-1. На правих додаткових полях позначають номери виходів на яких може з’явитися вихідний сигнал Xi .

Демультиплексори використовують для таких операцій:

- комутації як окремих ліній, так і багато розрядних шин;

- перетворення послідовного коду в паралельний;

- реалізації логічних функцій та ін.

Демультиплексори часто називають “ 1 n ”. Схема типового з’єднання мультиплексора з демультиплексором зображена на Мал. 3. 51.

Логіка роботи двоадресного демультиплексора на мові мікрооперацій наведена в таблиці істинності (Мал. 3.52),

А1	А0	F0	F1	F2	F3	X0	X1	X2	X3
0	0	1	0	0	0	F0D	-	-	-
0	1	0	1	0	0	-	F1D	-	-
1	0	0	0	1	0	-	-	F2D	-
1	1	0	0	0	1	-	-	-	F2D

де D – інформаційний вхід; F0, F1, F2, F3 – виходи внутрішнього дешифратора адресного коду А1,А0. За даними таблиці система рівнянь для інформаційних виходів записується наступним чином:

X0 = F0D = 1 0 D X1 = F1D = 1A0 D

X2 = F2D = A1 0 D X3 = F3D =A1A0 D.

З наведених формул витікає, що вхідний сигнал D, в залежності від адреси A1A0 може бути підключений до одного з виходів X0,X1,X2 або X3.