- •Математичні основи цифрової техніки
- •Відображення інформації у цифровій техніці
- •Перетворення числової інформації
- •Двійкова арифметика
- •Основні поняття та закони бульової алгебри
- •Властивості логічних функцій
- •Форми зображення логічних функцій
- •Мінімізація логічних функцій
- •Структурна реалізація логічних функцій
- •Загальні відомості про цифрові автомати
- •Різновиди цифрових автоматів та особливості їх функціонування
- •Загальні питання синтезу цифрових автоматів
- •Схемотехніка цифрових елементів
- •Види цифрових сигналів, та способи їх передачі
- •Класифікація цифрових елементів
- •Основні характеристики та параметри цифрових мікросхем
- •Порівняльні характеристики цифрових мікросхем
- •Схеми логічних елементів
- •Елементи з розширеними функціональними можливостями
- •Cинтезовані логічні елементи
- •Логічні елементи з відкритим колектором
- •Тристановий драйвер
- •Інтерфейсні мікросхеми
- •Узгоджувачі рівнів
- •Завадостійкість цифрових пристроїв
- •Імпульсні схеми на цифрових елементах
- •Формувачі
- •Генератори
- •Пристрої для перетворення цифрової інформації
- •Шифратори та дешифратори
- •Мультиплексори та демультиплексори
- •Синтез комбінаційних пристроїв на дешифраторах
- •Синтез комбінаційних пристроїв на мультиплексорах
- •Перетворювачі кодів
- •Арифметичні пристрої
- •Арифметичні суматори
- •Цифрові компаратори
- •Арифметико-логічні пристрої
- •Програмовані логічні матриці
- •Контрольні запитання по розділу
- •Послідовнісні пристрої
- •Особливості функціонування послідовнісних пристроїв
- •Особливості синтезу послідовнісних пристроїв
- •Тригер – найпростіший зaпам’ятовувальний пристрій
- •Загальна структура та класифікація тригерів
- •Рiзновиди тригерів
- •Регістри
- •Регістри пам’яті
- •Регістри зсуву
- •Лічильники
- •Класифікація лічильників
- •Лічильники з послідовним переносом
- •Реверсивні лічильники
- •Лічильники з довільним модулем лічби
- •Кільцеві лічильники та лічильники Джонсона
- •Контрольні запитання по розділу
- •Інтегральні запам'ятовувальні пристрої
- •Загальні відомості
- •Оперативні запам'ятовуючі пристрої
- •Статичні запам'ятовувачі віс озп
- •Динамічні запам'ятовувачі віс озп
- •Принцип побудови і структура віс озп
- •Принцип побудови і структура пзп
- •Електрично перепрограмовувані пзп
-
Мультиплексори та демультиплексори
Це КП, що призначені для комутації цифрових каналів під дією двійкового коду керуючих сигналів.
Мультиплексор (Multiplexor: MUX) призначений для передачі (комутації) сигналів від одного з кількох інформаційних входів Xi (шини даних) на один вихід. Крім інформаційних входів мультиплексор має адресні входи , двійковий код на яких визначає номер активного інформаційного входу, який треба під'єднати до виходу схеми. Отже, мультиплексор має входів і один вихід (число інформаційних входів; nчисло адресних входів). Керований мультиплексор має ще один вхід дозволу мультиплексування E.
Для побудови мультиплексора 2n1 потрібно мати багатовходовий ЛЕ типу І-АБО, що забезпечує передачу з інформаційної шини даних одного з 2n сигналів, а для керування комутацією дешифратор.
Рис. 3.30 Схематичне позначення та структура мультиплексора 4-1
На рис. 3.4.а показана схема мультиплексора 4-1, що з допомогою n=2 адресних сигналів і забезпечує вибір одного з даних . Отже, логічна функція мультиплексора 4-1 має вигляд
( 3.0 )
Таку логічну залежність неважко абстрагувати для довільної кількості адрес:
( 3.0)
де – вхідні інформаційні сигнали, – мінтерми адресних змінних .
У серіях ЦТ зустрічаються мікросхеми мультиплексорів з різним числом адресних входів, найчастіше n=2,3,4,... При конструюванні пристроїв на мультиплексорах, слід мати на увазі, що в переважній більшості своїй мультиплексори комутують цифрові сигнали, хоча існують деякі мікросхеми мультиплексорів (найчастіше КМОН), які дозволяють комутувати й аналогові сигнали. Детальніше про особливості кожної конкретної мікросхеми слід ознайомитись з технічної документації на неї.
Для комутування (мультиплексування) великої кількості сигналів застосовують принцип каскадування. Приклад мультиплексування 8-ми розрядної шини даних каскадуванням двох мультиплексорів 4-1 показано на рис. 3.5.
Рис. 3.31 Синтез мультиплексора 8-1 за допомогою мультиплексорів 4-1
Розподіл шини адрес здійснено аналогічно до принципу каскадування дешифраторів (рис.3.3)
За допомогою мультиплексорів можна реалізувати безліч найрізноманітних цифрових, а у деяких випадках цифро-аналогових схем. Наприклад, на базі мультиплексорів реалізуються: КП багатьох змінних, багатоканальні комутатори цифрових та аналогових сигналів, запам'ятовувальні пристрої, генератори послідовностей двійкових чисел, тощо. Крім згаданих прикладів застосування мультиплексор можна використовувати також і для перетворення паралельного коду, який подано на інформаційні входи, в послідовний, якщо з допомогою лічильника імпульсів потактно змінювати стан адресних входів мультиплексора. Цим способом можна також виконувати послідовне опитування сигналів на інформаційних входах мультиплексора.
Демультиплексор (Demultiplexor: DMX) призначений для виконання оберненої функції мультиплексора, а саме передачу (комутацію) сигналу з єдиного інформаційного входу на один з 2n виходів залежно від коду на n‑адресних входах. Демультиплексор можна реалізувати на дешифраторі з n‑входами, у якого вхід дозволу E використовується як інформаційний. Отже, демультиплексор це розподілювач цифрових сигналів, керований двійковим входом.
Можливий варіант побудови демультиплексора 1-8 зображено на рис. 4.15. Паралельний код, що керує роботою демультиплексора, подають на входи дешифратора, які стають адресними, а виходи останнього під'єднують до входів кон'юнкторів.
У загальному випадку демультиплексор реалізує логічну функцію виду
( 3.0)
З'єднані між собою, другі входи кон'юнкторів утворюють інформаційний вхід Х демультиплексора. Отже, на вихід демультиплексор пропустить вхідний сигнал Х тільки через той кон'юнктор, на другому вході якого буде лог. 1, шо з'явиться з відповідного виходу дешифратора.
Рис. 3.32 Схематичне позначення та структура демультиплексора 1-8
Деякі мікросхеми ТТЛ, зокрема дешифратори К155ИД3, К155ИД4, К155ИД7, залежно від способу ввімкнення можуть працювати як демультиплексори. Функціональну дуальність мультиплексора і демультиплексора зручно використати для передачі інформаційних двійкових сигналів на відстань, наприклад, по телефонних лініях зв'язку та кабелях. В такій системі зв'язку функцію передавача-перетворювача паралельного коду в послідовний виконує мультиплексор, а функцію приймача-перетворювача послідовного коду у паралельний—демультиплексор. При наявності лінії керування обох перетворювачів забезпечується синхронна робота системи. Перевага такої системи передачі даних на відстань, незважаючи на її низьку швидкодію, полягає в економії затрат, які неминучі при паралельній передачі інформації.