15.5. Контрольные вопросы

1. Расскажите, какие цифровые устройства называют шифраторами и для чего они предназначены.

2. Расскажите, какие цифровые устройства называют дешифраторами и для чего они предназначены.

3. Объясните, какие шифраторы (дешифраторы) называются полными, а какие – неполными.

15.6. Рекомендованная литература

1. Воробйова О.М. Основи схемотехніки: підручник / О.М. Воробйова, В.Д. Іванченко. – [2-ге вид.]. – Одеса: Фенікс, 2009. – С. 303 – 322.

2. Воробйова О.М. Основи схемотехніки: У 2-х частинах: навч. посіб. / О.М. Воробйова, В.Д. Іванченко. – Одеса: ОНАЗ ім. О.С. Попова, 2004. – Частина 2. – С. 288 – 309.

3 Воробьева Е. М. Основы схемотехники: конспект лекций в 2-х частях / Е.М. Воробьева В.Д Иванченко. – Одесса: ОНАС им. А.С. Попова, 2012. – Часть 2. – С. 10 – 16.

Тема 16. Мультиплексоры и демультиплексоры

16.1. Мультиплексоры

Мультиплексоры осуществляют коммутацию одного из многих информационных входов х_і к единственному выходу у. Мультиплексоры имеют множество информационных входов, адресные входы, вход разрешения мультиплексирования (стробирующий вход) и один выход.

Каждому из информационных входов мультиплексора отвечает его адрес, представляющий собой номер, который задается двоичным числом на адресных входах.

На рис. 16.1 представлен вариант схемы мультиплексора 4…1, который выполняет коммутацию одного из четырёх сигналов х₀, х₁, х₂, х₃ к единственному выходу у.

Очевидно, что число информационных входов n_инф и число адресных входов n_адр связаны соотношением: n_адр = .

Рисунок 16.1 – Мультиплексор 4…1: а) схема; б) условное обозначение

Коммутация одного из входов мультиплексора x_i к единственному выходу y осуществляется тем, что конъюнкторы D2 … D5 являются ключами. Такой ключ открывает цепь при обоих единичных входах. Из всех выходов дешифратора адреса D1 только один имеет уровень единицы, поэтому только для этого адреса открыта одна из схем D2 … D5.

Учитывая логические уравнения дешифратора 4…1 (15.1), получаем логическое уравнение мультиплексора:

у = . (16.1)

Для объяснения работы мультиплексора приведем таблицу его состояний (табл. 16.1).

Мультиплексор работает следующим образом.

Разрешение на срабатывание мультиплексора, в целом, определяется состоянием управляющего входа Е. При Е = 0, независимо от состояний адресных входов а₂ и а₁ (в табл. 16.1 обозначено крестиками Х), мультиплексор не срабатывает. Если Е = 1, то работа мультиплексора разрешается. Поэтому далее рассматриваются только нижние четыре строки табл. 16.1.

П

Таблица 16.1 – Состояния мультиплексора 4…1

Адресн. входы		Управл. вход Е	Вых. у
а2	а1
Х 0 1 0 1	Х 0 0 1 1	0 1 1 1 1	0 х0 х1 х2 х3

ри адресном числе 00 состояния адресных входов: а₂ = 0 и а₁ = 0. Подставляя эти значения в уравнение (16.1), получаем у = х₀, т.е. к выходу передаётся только информация х₀. Это объясняется тем, что только выход 0 дешифратора D1 единичен, а все остальные выходы D1 нулевые. Поэтому только элемент D2 открыт. При этом на выходе мультиплексора будет информация у = х₀ (либо 0, либо 1).

При адресном числе 01: а₂ = 0 и а₁ = 1. Подставляя эти значения в (16.1), получаем у = х₁, т.е. к выходу передаётся только информация х₁. Это объясняется тем, что только выход 1 дешифратора D1 единичен, а все остальные выходы D1 нулевые. Поэтому только элемент D3 открыт. При этом на выходе мультиплексора будет информация у = х₁ ((либо 0, либо 1) и т.д.

При коммутации многоразрядных слов используют несколько мультиплексоров, выходы соединяются по схеме ИЛИ.