4. Нарощування розмірності мультиплексорів

Нарощувати розмірності мультиплексорів можна за допомогою пірамідальної структури з декількох мультиплексорів. Якщо виходи мультиплексорів першої ступені підключити до входів мультиплексора другої ступені, то утвориться так зване мультиплексорне дерево. На рис. 3.4 показано схему, яка реалізує функцію «16 –1» на п’яти 4-х розрядних мультиплексорах. Аналогічно будується демультиплексорне дерево. З’єднання мультиплексор – демультиплексор використовується в комутаційних системах.

Рис. 4.1. Схема мультиплексорного дерева «16 –1».

Мультиплексори можна застосовувати в якості перетворювача паралельного m-розрядного двійкового коду в послідовний. Для цього достатньо на входи мультиплексора подати паралельний код і послідовно змінюючи код адреси в необхідній послідовності. Аналогічно демультиплексор, виходи якого підключаються до входів запам’ятовуючого регістра, можна застосовувати для перетворення послідовного коду в паралельний.

5. Програмна система моделювання мультиплексорних схем

Комп’ютерне середовище Electronics Workbench забезпечує програмне моделювання цифрових пристроїв для вивчення основ теорії обчислювальних систем.

В бібліотеці EWB мультиплексори/демультиплексори представлені такими типами: 74139, 74150, 74151, 74153, 74157 і т.д.

На рис. 5.1 приведена схема двохканального мультиплексора, побудованого з елементів АБО, НІ та двох елементів І.

Рис. 5.1. Схема двухканального мультиплексора.

Результат моделювання двохканального мультиплексора за допомогою логічного конвертора описує вихідний сигнал логічним виразом B*C’+A*C, тобто, сигнал А проходить на вихід при адресному вході С=1, а сигнал В – при С=0, що відповідає логіці роботи мультиплексора.

6. Контрольні запитання

6.1. Привести основну характеристику мультиплексорів/демультиплексорів.

6.2. Який зв’язок між мультиплексорними пристроями та комбінаційними схемами?

6.3. Який алгоритм одержання МДНФ мінімальної диз’юнктивної нормальної форми логічної та мультиплексорів функції?

6.4. В чому полягає нарощення розмірності мультиплексорів/демультиплексорів ?

7. Лабораторне завдання

7.1. Вибрати та дослідити схему мультиплексора/демультиплексора в бібліотеці комп’ютерного середовища Electronics Workbench.

7.2. Отримати таблицю істинності для функції, яку треба представити через базисні операції І, АБО, НЕ та мінімізувати використавши логічний конвертор.

8. Зміст звіту

8.1. Титульний лист.

8.2. Мета роботи, теоретичні відомості.

8.3. Лабораторне завдання.

8.4. Привести схеми та логічні вирази одержані в результаті роботи.

8.5. Висновок та аналіз помилок допущених при роботі.

9. Література

9.1. Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics

Workbench.– М.: Солон-Р, 2000.- 504с.

9.2. Барри Уилкинсон. Основы проектирования цифровых схем.: Пер. с англ.- М.: Издательский дом «Вильямс», 2004, - 320с.

9.3. Карлащук В. И. Обучающие программы. – М.: Солон-Р, 2001. – 528с.