13. Мультиплексоры
Мультиплексором
(от английского слова multiplex - многократный)
называется комбинационный узел, способный
коммутировать (передавать) информацию
с нескольких входов на один выход. С
помощью мультиплексора осуществляется
временное разделение информации,
поступающей по разным каналам. На рисунке
2.70 приведен пример мультиплексора 2 в
1. Мультиплексоры имеют две группы входов
и один, реже два - взаимодополняющих
выхода F и
.
Входы
являются информационными, вход А
- управляющими (адресными). Набор сигналов
на адресных входах определяет конкретный
информационный вход, который будет
соединен с выходным каналом. Условно
мультиплексор обозначается MX
или MUX.
Рисунок 2.70 – Условное обозначение мультиплексора MX 2 в 1
В таблице 2.13 приведены значения адресов для соответствующих входов.
Таблица 2.13 – Информационные входы и их адреса
|
Информационные входы |
Адреса информационных входов А |
|
D0 |
0 |
|
D1 |
1 |
На рис. 2.71 приведен механический аналог мультиплексора 2 в 1. Когда А=0, коммутируется D0 и F , когда А=1, коммутируется D1 и F.
Рисунок 2.71 – Механический аналог мультиплексора MX 2 в 1
В таблице 2.14 представлена таблица истинности MX 2 в 1.
Таблица 2.14 – Таблица истинности MX 2 в 1
|
А |
D0 |
D1 |
F |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
Выполнив минимизацию по карте Карно функции F, получим выражение:
На рисунке 2.72 приведена структура мультиплексора 2 в 1.
Рисунок 2.72 – Структура мультиплексора MX 2 в 1
На рисунке 2.73 приведен пример мультиплексора 4 в 1.
Рисунок 2.73 – Условное обозначение стробируемого MUX 4 в 1
Входы
являются информационными, входы
-
управляющими (адресными). Набор сигналов
на адресных входах определяет конкретный
информационный вход, который будет
соединен с выходным каналом. В таблице
2.15 приведены значения адресов для
соответствующих входов.
Таблица 2.15 – Информационные входы и их адреса в MUX 4 в 1
|
Информационные входы |
Адреса информационных входов А1 А2 |
|
D0 |
0 0 |
|
D1 |
0 1 |
|
D2 |
1 0 |
|
D3 |
1 1 |
Разрешающий (стробирующий) вход V управляет одновременно всеми информационными входами независимо от состояния адресных входов. Запрещающий сигнал на этом входе блокирует действие всего устройства. Наличие разрешающего входа V расширяет функциональные возможности мультиплексоров, позволяя синхронизировать его работу с работой других узлов.
На рисунке 2.74 приведен механический аналог мультиплексора MUX 4 в 1. Если V=0, то F=0, т.е. будет выполняться коммутация с нулем. Если V=1, то F будет коммутироваться с каналом в соответствии с поданным адресом на входы А1 А2, т.е. мультиплексор будет выполнять свою основную функцию..
Рисунок 2.74 – Механический аналог мультиплексора MUX 4 в 1
Разрешающий вход используется также при наращивании числа входных информационных каналов. Мультиплексор на рисунке 2.73 реализует функцию, представленную в табл. 2.16.
Таблица 2.16 – Таблица истинности MUX 4 в 1
|
V |
А1 |
А2 |
D0 |
D1 |
D2 |
D3 |
F |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
x |
x |
x |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
x |
x |
x |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
x |
0 |
x |
x |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
x |
1 |
x |
x |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
x |
x |
0 |
x |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
x |
x |
1 |
x |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
x |
x |
x |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
x |
x |
x |
1 |
1 |
|
0 |
x |
x |
x |
x |
x |
x |
0 |
Функция выхода мультиплексора MUX 4 в 1 будет иметь вид:
Реализация данной функции в базисе Буля представлена на рисунке 2.75.
Рисунок 2.75 – Реализация мультиплексора MUX 4 в 1 в базисе Буля