Шифраторы
Шифратор выполняет функцию, обратную дешифратору. Классический шифратор имеет m входов и n выходов, и при подаче сигнала на один из входов (обязательно на один, и не более) на выходе появляется двоичный код номера возбужденного входа. Число входов и выходов такого шифратора связано соотношением m=2n. Шифратор можно использовать, например, для отображения в виде двоичного кода номера нажатой кнопки или положения многозначного переключателя.
Преобразование произвольных кодов.
Если закон работы преобразователя не описывается каким – либо достаточно понятным правилом, как, например, работа дешифратора или шифратора, то единственной практически приемлемой формой задания преобразователя становится таблица. В общем случае при n входах и k выходах преобразователя соотношения между n и k могут быть любыми: n=k, n >k, n<k.
Преобразователи кодов (ПК) можно разделить на два типа: с невесовым преобразованием; с весовым преобразованием кодов. Примером ПК первого типа являются преобразователи двоично-десятичного кода в код семисегментного индикатора десятичных цифр. ПК второго типа используются, как правило, для преобразования числовой информации. Их иногда называют трансляторами кодов.
В виде законченных интегральных схем ПК обычно не выпускаются. При необходимости их строят на россыпи ЛЭ, или на ПЗУ, или на ПЛМ (см. ниже).
Литература
Основная
Жаворонков М.А. Электротехника и электроника. – М.: Академия, 2005. – 400 с.
Новиков Ю.Н. Электротехника и электроника. – СПб.: Питер, 2005. – 384 с.: ил.
Схемотехника электронных систем / Под ред. В.И. Бойко. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 496 с.
Дополнительная
Касаткин А.С. Курс электротехники. – М.: Высшая школа, 2005. – 542 с.: ил.
Миловзоров О.В. Электроника. – М.: Высшая школа, 2005. – 288 с.: ил.
Стешенко В.Б. P-CAD. Технология проектирования печатных плат. – СПб.: Питер, 2005. – 720 с.: ил.
Хамахер К. Организация ЭВМ. – СПб.: Питер, 2003. – 848 с.: ил.
Цилькер Б.Я. Организация ЭВМ и систем. – СПб.: Питер, 2006. – 668 с.: ил.
Специальность (шифр), форма обучения |
Вычислительные машины, комплексы, системы и сети (230101.65), очная |
Название дисциплины |
Схемотехника |
Курс, семестр |
IV, VII |
Ф.И.О. преподавателя – разработчика материалов |
Ткачук И.Ю. |
Лекция 8
Тема 3.2. Мультиплексоры. Демультиплексоры. В данной лекции затронуты следующие вопросы:
Назначение, классификация, области применения мультиплексоров идемультиплексоров. Мультиплексное и демультиплексное дерево. Синтез мультиплексоров и демультиплексоров. ИМС. Принцип действия.
Коммутаторы Мультиплексоры
Мультиплексор – это функциональный узел, осуществляющий подключение
( коммутацию ) одного из нескольких входов данных к выходу. С помощью мульти-плексора выполняется временное разделение информации, поступающей по разным каналам.
Мультиплексоры обладают двумя группами входов и одним, реже двумя – взаимодополняющими выходами. Одни входы информационные, а другие служат для управления. К ним относятся адресные и разрешающие (стробирующие) входы. Если мультиплексор имеет n адресных входов, то число информационных входов будет 2 n. Набор сигналов на адресных входах определяет конкретный информационный вход, который будет соединен в выходным выводом.
Разрешающий (стробирующий ) вход управляет одновременно всеми информационными входами независимо от состояния адресных входов.
Запрещающий сигнал на этом входе блокирует действие всего устройства.
Наличие разрешающего входа расширяет функциональные возможности мультиплексора, позволяя синхронизировать его работу с работой других узлов.
Этот вход используется также для наращивания разрядности мультиплексора.
На рис 3.8 показаны схема и условное обозначение мультиплексора К555КП7.
Рис.3.8. Схема а) и условное обозначение б) мультиплексора К555КП7.
Структура этой микросхемы описывается следующими уравнением:
По функциональным
возможностям мультиплексоры являются
очень гибкими устройствами и помимо
прямого назначения могут выполнять и
другие функции.
Из (3.1) при Е=0 следует, что это СДНФ функции У1 переменных А2, А1 и А0, если х i как конкретное значение у i на соотвествующем наборе перемене А2, А1 и А0.
В таблице 3.1 приведены функции: У1=f1 (А, В, С) и У2=f2(А, В, С, D).
|
A |
B |
C |
Y1 |
|
A |
B |
C |
D |
|
Y2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
На рис. 3.9,а показана реализация на мультиплексоре функции У1. В этом случае х i равно “0” и “1” для соответствующего набора в табл. 3.1.
На рис. 3.9,б показана реализация функции У2, где х i равно 0, 1, D или не D.
Рис.3.9. Схемы реализации произвольных логических функций на мультиплексорах.
У мультиплексоров, выпускаемых в виде ИС, число информационных входов не превышает шестнадцати. Большее число входов обеспечивается путем наращивания. На рис. 3.10, а показано условное обозначение мультиплексора К155КП1 на 16 входов. На рис. 3.10, б показана схема мультиплексора на 32 входа, построенная на двух микросхемах К155КП1.
Рис.3.10. Мультиплексор К155КП1 а) и 32-входовой мультиплексор б)