§25 Комбинационные логические устройства (клу)
К комбинационным логическим устройствам относятся мультиплексоры, демультиплексоры, кодеры и декодеры, частным случаем кодеров и декодеров являются шифраторы и дешифраторы.
§25.1 Мультиплексоры
Мультиплексор, это КЛУ, предназначенное для управляемой передачи данных от нескольких источников в один канал. То есть с помощью мультиплексора можно передавать информацию от нескольких, разнесенных в пространстве устройств, к одному приемнику. Например отслеживание работы автоматической линии.
По определению мультиплексор имеет один выход и две группы входов – информационные и адресные. Информационные входы предназначены для передачи информации от входа к выходу, адресные задают адрес информационного входа с которого будет передаваться информация на выход. Адрес задается n-разрядным двоичным кодом, следовательно соотношение адресных и информационных входов соответственно n и 2n. Обычно на всех комбинационных схемах есть дополнительный инверсный вход – вход разрешения. Если на него подан активный логический уровень, то выходной сигнал не зависит от входных и постоянен.
Рассмотрим
работу мультиплексора с тремя адресными
– А, и соответственно 8-ю информационными
– Д входами. Одним разрешающим входом
и двумя выходами прямым и инверсным Q
и
.
Для чего нарисуем таблицу истинности.
№ |
А2 |
А1 |
А0 |
|
Q |
|
х |
x |
x |
x |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
D0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
D1 |
|
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
D2 |
|
3 |
0 |
1 |
1 |
0 |
D3 |
|
4 |
1 |
0 |
0 |
0 |
D4 |
|
5 |
1 |
0 |
1 |
0 |
D5 |
|
6 |
1 |
1 |
0 |
0 |
D6 |
|
7 |
1 |
1 |
1 |
0 |
D7 |
|
То есть, если посмотреть на порядковый номер строки, то можно заметить, что номер строки соответствует номеру на выходе. ФАЛ данного мультиплексора:
Условное обозначение, записывается как мультиплексор «3х8», то есть 3 адресных и 8 информационных входов или «4х16» 4 адресных и 16 информационных входов.
Условное обозначение:
D
1,
D2,
…, D7
– информационные входы
A, B, C – адресные
G’ – заземление
Y – прямой выход
W – инверсный выход
Промышленность выпускает мультиплексоры с количеством входов не 16. Чтоб увеличить количество входов строят мультиплексорное дерево. Рассмотрим построение дерева с 16 входами на примере четырех мультиплексоров 3х8, лишние входы занулены.
Мультиплексорное дерево состоит из мультиплексоров первого и второго уровня, мультиплексоры первого уровня определяют количество входов, мультиплексор второго уровня выводит информацию с заданного входа.
Мультиплексорное дерево имитируем мультиплексор 4х16, то есть кодовое слово содержит 4 символа, предположим оно равно 1011, то есть А0=1, А1=1, А2=0, А3=1. Соответственно на вход мультиплексора второго уровня будет поступать сигнал с входов Х3, Х7, Х11, Х15. И на мультиплексоре второго уровня следовательно выводится сигнал с входа Х11.
