3.2. Мультиплексоры и демультиплексоры

64

Рис. 3.21. Мультиплексор на 4 входа: а – схема; б - УГО

Наращивание числа входов мультиплексора можно выполнять двумя способами. На рис. 3.22а показано построение мультиплексора на 8 входов из мультиплексора на 4 и 2 входа, которые объединены в пирамидальную систему. На объединенные адресные входы мультиплексоров первой ступени поступают младшие разряды адресного кода системы, на вторую ступень подаются старшие разряды адреса. Выходы мультиплексоров первой ступени являются информационными входами второй. Аналогично можно построить многоступенчатую систему на большее число входов.

ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА И МИКРОПРОЦЕССОРЫ. ЧАСТЬ 1

Рис. 3.22. Наращивание числа входов мультиплексора: а – с использованием мультиплексоров; б - с использованием мультиплексоров, дешифратора и элемента ИЛИ

Система, приведенная на рис.3.22б, построена с использованием мультиплексоров с объединенными адресными входами и дешифратора, на вход которого поступает старший разряд адресного кода системы. Благодаря подключению выходов дешифратора ко входам стробирования

мультиплексоров при A2 = 0 на выход Q проходит одна из переменных D0 ....D3 , при A2 =1 - одна из переменных D4....D7 (в зависимости от кода младших разрядов адреса). При таком способе наращивания числа

66

входов необходимо использовать мультиплексоры со входом стробирования.

Примеры ИС:

К555КП1 - мультиплексор на 16 входов со стробированием и инверсным выходом.

К555КП2 - два мультиплексора на 4 входа с объединенными адресными входами и раздельными входами стробирования.

К555КП7 - мультиплексор на 8 входов со стробированием (рис.3.23).

Рис. 3.23. Мультиплексор К155КП7

3.2.2.Мультиплексор как универсальная комбинационная схема

Мультиплексор с n адресными входами можно использовать для реализации произвольной логической функции n переменных. Для этого надо независимые переменные подавать на адресные входы мультиплексора. При этом каждой комбинации входных переменных будет

соответствовать один из входов Di , подключаемый к выходу мультиплексора. К каждому входуDi надо подвести постоянный уровень (0 или 1), равный значению логической функции для соответствующей комбинации входных переменных. В результате выход мультиплексора Q будет повторять требуемую функцию n переменных.

С помощью одного инвертора мультиплексор можно использовать для реализации произвольной функции (n +1) переменной. На адресные входы мультиплексора подаются n переменных. Эти n переменных (например, x2 ....xn+1 ) и определяют номер входа Di , подключаемого к

ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА И МИКРОПРОЦЕССОРЫ. ЧАСТЬ 1

68

Таблица 3.6

Таблица истинности элемента “1 и только 1”

В качестве второго примера на рис. 3.25 приведена схема реализации мажоритарного элемента с тремя входными переменными на мультиплексоре с двумя адресными входами. Функция y , описывающая мажоритарный элемент, равна 1 в том случае, если единичный уровень присутствует более, чем на половине входов (число входов должно быть нечетным). Схема построена на основе данных табл. 3.7. Как видно, наличие инвертора не является обязательным. Мажоритарный элемент может быть реализован на одном мультиплексоре, хотя количество переменных и превышает число адресных входов.

Рис. 3.25. Мажоритарный элемент на мультиплексоре

ЦИФРОВЫЕ УСТРОЙСТВА И МИКРОПРОЦЕССОРЫ. ЧАСТЬ 1