27.1 Мультиплексоры

Мультиплексор – это КЦУ, которое выполняет роль электронного коммутатора.

Мультиплексоры предназначены для поочередной передачи на один выход одного из нескольких входных сигналов, то есть для их мультиплексирования. Количество мультиплексируемых входов называется количеством каналов мультиплексора, а количество выходов называется числом разрядов мультиплексора. Например, 2-канальный 4-разрядный мультиплексор имеет 4 выхода, на каждый из которых может передаваться один из двух входных сигналов. А 4-канальный 2-разрядный мультиплексор имеет 2 выхода, на каждый из которых может передаваться один из четырех входных сигналов. Число каналов мультиплексоров, входящих в стандартные серии, составляет от 2 до 16, а число разрядов – от 1 до 4, причем чем больше каналов имеет мультиплексор, тем меньше у него разрядов.

Управление работой мультиплексора (выбор номера канала) осуществляется с помощью входного кода адреса, подаваемого на специальные адресные линии. Например, для 4-канального мультиплексора необходим 2-разрядный управляющий (адресный) код, а для 16-канального — 4-разрядный код. Разряды кода обозначаются 1, 2, 4, 8 или А0, А1, А2, А3. Мультиплексоры бывают с выходом 2С и с выходом Z. Выходы мультиплексоров бывают прямыми и инверсными. ВыходZпозволяет объединять выходы мультиплексоров с выходами других микросхем, а также получать двунаправленные и мультиплексированные линии. Некоторые микросхемы мультиплексоров имеют вход разрешения/запрета С (другое обозначение – S), который при запрете устанавливает прямой выход в нулевой уровень (либо вZ-состояние в зависимости от типа мультиплексора). Внутренняя структурная схема мультиплексора показана на рисунке 27.1, а, УГО типичного мультиплексора показано на рисунке 27.1, б. Таблица истинности мультиплексора приведена в таблице 27.1.

Рисунок 27.1 – Внутренняя структурная схема мультиплексора (а)

и его условно-графическое обозначение (б)

Таблица 27.1 – Таблица истинности мультиплексора

Входы		Выход
А1	A0	Y
0	0	D0
0	1	D1
1	0	D2
1	1	D3

Микросхемы мультиплексоров можно объединять для увеличения количества каналов. Например, два 8-канальных мультиплексора легко объединяются в 16-канальный с помощью инвертора на входах разрешения и элемента 2И-НЕ для смешивания выходных сигналов (рисунок 27.2). Старший разряд кода будет при этом выбирать один из двух мультиплексоров. Точно так же из двух 16-канальных мультиплексоров можно сделать 32-канальный. Если нужно большее число каналов, то необходимо вместо инвертора включать дешифратор, на который подаются старшие разряды кода. Выходные сигналы дешифратора будут выбирать один из мультиплексоров.

Рисунок 27.2 – Схема объединения мультиплексоров

для увеличения числа каналов

Микросхемы, выполняющие функции мультиплексора, кодируются буквами КП.

27.2 Демультиплексоры

Демультиплексор имеет 1 вход и n выходов. Информация без изменения поступает со входа на один из выходов, номер которого определен числом на специальных адресных входах. При этом все остальные выходы переключаются в заранее определенное состояние.

Внутренняя структурная схема демультиплексора (рисунок 27.3) строится аналогично схеме мультиплексора. Описание работы демультиплексора приведено в таблице 27.2.

Рисунок 27.3 – Внутренняя структурная схема демультиплексора (а)

и его условно-графическое обозначение (б)

Чаще всего на практике в качестве демультиплексоров используют мультиплексоры, имеющие возможность работать в двунаправленном режиме (то есть передавать информацию как со входа на выход, так и в обратную сторону).

Таблица 27.2 – Таблица истинности мультиплексора

Входы		Выходы
A1	A0	Y0	Y1	Y2	Y3
0	0	D	0	0	0
0	1	0	D	0	0
1	0	0	0	D	0
1	1	0	0	0	D