14. Демультиплексоры
Демультиплексоры
(DMX) выполняют преобразования
информации, обратное преобразованию
информации в мультиплексоре. Демультиплексор
выполняет коммутацию одного входного
информационного канала с одним из
нескольких выходных каналов. Число
выходных каналов демультиплексора
равно
,
где n - число адресных
входов. В качестве демультиплексоров
можно использовать дешифраторы.
Демультиплексор из 1 в 2 представлен на
рис. 2.76.
Рисунок 2.76 – Условное обозначение мультиплексора DMX 1 в 2
В таблице 2.17 приведены значения адресов для соответствующих выходов.
Таблица 2.17 – Выходы и их адреса в DMX 1 в 2
|
Информационные выходы |
Адреса информационных выходов А |
|
F0 |
0 |
|
F1 |
1 |
На рис. 2.77 приведен механический аналог демультиплексора 1 в 2. Когда А=0, коммутируется D и F0 , когда А=1, коммутируется D и F1.
Рисунок 2.77 – Механический аналог мультиплексора DMX 1 в 2
В таблице 2.18 представлена таблица истинности DMX 1 в 2.
Таблица 2.18 – Таблица истинности DMX 2 в 1
|
А |
D |
F0 |
F1 |
|
0 |
0 |
0 |
0/z |
|
0 |
1 |
1 |
0/z |
|
1 |
0 |
0/z |
0 |
|
1 |
1 |
0/z |
1 |
Запись 0/z означает, что на выходе может быть либо 0, либо z, 0 и z соответствуют различным таблицам истинности. Символ z означает состояния высокого импеданса или высокого сопротивления на выходе (обрыв связи).
Вне зависимости от того, что на выходе (0 либо z), функция реализуется уравнениями:
,
.
На рисунке 2.78 приведена структура демультиплексора 1 в 2.
Рисунок 2.78 – Структура демультиплексора DMX 1 в 2
15. Дешифраторы
Комбинационная логическая схема, преобразующая поступающий на её входы двоичный позиционный код в активный сигнал только на одном из выходов (унитарный код), называется дешифратором (от английского decoder). Если количество двоичных разрядов дешифрируемого кода обозначить через n, то число выходов дешифратора равно 2n. На рисунке 2.79 изображен дешифратор из 2 в 4. Слева – входы 1, 2 – степени двойки, условно будем их обозначать D1, D2 далее для удобства. V – стробирующий вход. Справа – выходы 0, 1, 2, 3 – десятичный эквивалент подаваемого на входы кода, для удобства будем далее их обозначать Q0, Q1, Q2, Q3.
Рисунок 2.79 – Условное обозначение дешифратора 2 в 4
Функции дешифратора представлены в таблице 2.19.
Таблица 2.19 – Таблица истинности DC 2 в 4
-
D2, D1
Q0, Q1, Q2, Q3.
2 1
0 1 2 3
0 0
1 0 0 0
0 1
0 1 0 0
1 0
0 0 1 0
1 1
0 0 0 1
Записав МДНФ для каждой функции выхода, получим следующие уравнения:
,
,
,
.
С учетом стробирующего сигнала уравнения имеют следующий вид:
,
,
,
.
В ЭВМ с помощью дешифраторов осуществляется выборка необходимых ячеек ЗУ (запоминающих устройств), расшифровка кодов операций с выдачей соответствующих управляющих сигналов, реализация булевых функций.
Реализация дешифратора в базисе Буля представлены на рисунке 2.80.
Рисунок 2.80 – Реализация дешифратора DC 2 в 4 в базисе Буля
Если элементы И в схеме дешифратора (рис. 2.80) заменить на элементы Шеффера (И-НЕ), то получим дешифратор с инверсными выходами, что показывается на выходах кружками. Так как дешифраторы реализуют булевы функции, являющиеся конституэнтами единицы, то любую булеву функцию можно реализовать на базе дешифратора c прямыми выходами и логических схем ИЛИ, а также на базе дешифратора c инверсными выходами и логических схем И-НЕ (рис 2.81).
а) б)
Рисунок 2.81- Реализация булевой функции y на основе дешифратора с прямыми выходами (a) и инверсными выходами (б)
Дешифраторы можно использовать в качестве демультиплексоров, если V использовать как информационный вход, а D1, D2 - как адресные.