Мультиплексоры

Устройство, которое осуществляет выборку одного из нескольких входов и подключает его к своему выхо­ду, называется мультиплексором. Мультиплексор имеет несколько ин­формационных входов (D₀, D₁, ...), адресные входы (А₀, А₁,...), вход для подачи стробирующего сигнала С и один выход Q. На рис. 4.6, а показано символическое изображение мультиплексора с четырьмя ин­формационными входами.

Каждому информационному входу мультиплексора присваивается номер, называемый адресом. При подаче стробирующего сигнала на вход С мультиплексор выбирает один из входов, адрес которого задает­ся двоичным кодом на адресных входах, и подключает его к выходу.

Таким образом, подавая на адресные входы адреса различных ин­формационных входов, можно передавать цифровые сигналы с этих входов на выход Q. Очевидно, число информационных входов n_инф и число адресных входов n_адр связаны соотношением

В тех случаях, когда требуется передавать на выходы многоразряд­ные входные данные в параллельной форме, используется параллельное включение мультиплексоров по числу разрядов передаваемых данных.

Мультиплексорное дерево. Максимальное число информационных входов мультиплексоров, выполненных в виде интегральных схем, равно 16. Если требуется построить мультиплексорное устройство с большим числом входов, можно объединить мультиплексоры в схему так называемого мулътиплексорного дерева. Такое мультиплексорное дерево, построенное на четырехвходовых мультиплексорах. Мультиплексорное устройство имеет 16 входов, разбитых на четверки, которые подключены к отдельным муль­типлексорам первого уровня. Мультиплексор второго уровня, подклю­чая к общему выходу устройства выходы отдельных мультиплексоров первого уровня, переключает четверки входов. Внутри четверки требуе­мый вход выбирается мультиплексором первого уровня. По такой схеме, используя восьмивходовые мультиплексоры, можно построить мультиплексорное устройство, имеющее 64 входа.

Демультиплексор

Демультиплексор имеет один информационный вход и несколько выходов и осуществляет коммутацию входа к одному из выходов, имею­щему заданный адрес (номер). Она включает в себя дешифратор, выходы которого управляют ключами. В зависимости от поданной на адресные входы кодовой комбинации, определяющей номер выходной цепи, дешифра­тор открывает соответствующий ключ, и вход демультиплексора под­ключается к определенному его выходу.

4.6. РЕГИСТРЫ

Основная функция регистров — хранение одного многоразрядного числа. При этом число должно быть представлено в двоичной системе счисления или в любой другой системе, но с двоичным представлением цифр разрядов (т.е. в любой двоично-кодированной системе счисления). Регистр строится в виде набора триггеров, каждый из которых предна­значается для хранения цифр определенного числа. Таким образом, регистр для хранения n-разрядного двоичного числа должен содержать n триггеров.

Регистры могут использоваться для выполнения и некоторых других функций: сдвиг хранимого в регистре числа на определенное число разрядов влево или вправо, преобразование числа из последователь­ной формы (при которой оно передается последовательно разряд за разрядом) в параллельную (с передачей всех разрядов одновременно), преобразование из параллельной формы представления числа в после­довательную и др.

В зависимости от формы представления числа (параллельной или последовательной), вводимого в регистр, различают два типа реги­стров: параллельные и последовательные. В параллельный регистр, пред­назначенное для хранения число подается одновременно всеми разрядами, т.е. в параллельной форме. В последовательный регистр, ввод числа производится путем последовательной во времени подачи цифр отдельных разрядов (обычно начиная с цифры младшего разряда), т.е. в последовательной форме.

Параллельный регистр

Прием такого числа может производиться в регистр, построенный с использованием простейших синхронных RS- триггеров, как показано на рис. 4.6 а, б.

а) б) Рис. 4.6