2.3 Мультиплексор

Мультиплексор – это устройство, обеспечивающее коммутацию на выходе одного из нескольких информационных входных сигналов в соответствии с заданным кодом на управляющих входах.

Такая схема позволяет управлять переключением информационных входов мультиплексора при помощи двоичных кодов, подаваемых на его управляющие входы. Количество информационных входов в таких схемах выбирают кратным степени числа два.

Таблица истинности для мультиплексора с двумя управляющими входами изображена в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Таблица истинности для мультиплексора

D	x2	x1
z	0	0
z	0	1
z	1	0
z	1	1

Условное графическое обозначение одного из вариантов мультиплексора (рис.23).

Рис. 23. Мультиплексор

D0, D1, D2, D3 – информационные входы, а х1 и х2 – управляющие.

Пример структурной схемы мультиплексора (рис.24).

Рис. 24. Схема мультиплексора.

Создание принципиальной схемы

Всё делаем аналогично методике создания схем шифратора и дешифратора.

Создадим новый проект, задаем название FPGA_lab2MS. Вызываем мастер создания нового источника New Source Wizard, чтобы создать новую схему Schematic, необходимую для дальнейшей работы. Зададим имя нового модуля, File name – MS.

Нарисуем принципиальную схему мультиплексора (рис.25). Данная схема содержит встроенную схему дешифратора, методика создания которого приведена выше.

Рис. 25. Принципиальная схема мультиплексора.

Теперь нам необходимо представить данную схему мультиплексора в виде отдельного элемента, назовём его МS. На главной панели выбираем вкладку ToolsSymbol WizardОткроется окно (рис.26) В строке Using schematic выберем имя элемента – MSNextОткроется окно (рис.27) В этом окне заданы параметры нашего мультиплексора.

Рис. 26

Рис. 27

Далее нажимаем NextFinish элемент создан (рис.28). Новый элемент добавился в библиотеку элементов и теперь мы можем его использовать в любой схеме.

Рис. 28

Вызываем мастер создания нового источника New Source Wizard, чтобы создать новую схему Schematic, необходимую для дальнейшей работы. Зададим имя нового модуля, File name –Lab2_schema. На основе нового элемента MS начертите схему (рис.29).

Рис. 29

Остаётся создать файл param с расширением *.ucf. В нём опишем привязку выводов проекта к входам-выводам кристалла. Пропишем следующие строки (рис.30).

Рис. 30

Далее необходимо выполнить проверку работоспособности схемы. А так же написать программу на VHDL, которая будет описывать работу мультиплексора.

2.4 Демультиплексор

Представляет собой цифровое устройство для коммутации информационного входного сигнала на один из нескольких выходов в соответствии с заданным кодом на управляющих входах, т.е. решают задачи, обратные мультиплексированию. Условное графическое обозначение демультиплексора с четырьмя информационными выходами (рис.31).

Рис. 31

Таблица истинности для демультиплексора изображена в таблице 2.4.

Таблица 2.4 – Таблица истинности для демультиплексора

D	x2	x1	y3	y2	y1	y0
z	0	0	0	0	0	z
z	0	1	0	0	z	0
z	1	0	0	z	0	0
z	1	1	z	0	0	0

Создание принципиальной схемы

Всё делаем аналогично методике создания схемы мультиплексора.

Создадим новый проект, задаем название FPGA_lab2DMS. Вызываем мастер создания нового источника New Source Wizard, чтобы создать новую схему Schematic, необходимую для дальнейшей работы. Зададим имя нового модуля, File name – DMS.

Нарисуем принципиальную схему демультиплексора (рис.32). Данная схема содержит встроенную схему дешифратора, методика создания которого была приведена выше.

Теперь нам необходимо представить данную схему мультиплексора в виде отдельного элемента, назовём его DМS. На главной панели выбираем вкладку ToolsSymbol WizardОткроется окно (рис.33) В строке Using schematic выберем имя элемента – DMSNextОткроется окно (рис.34) В этом окне заданы параметры нашего демультиплексора.

Рис. 32

Рис.33

Рис. 34

Далее нажимаем NextFinish элемент создан (рис.35). Новый элемент добавился в библиотеку элементов и теперь мы можем его использовать в любой схеме.

Рис. 35

Вызываем мастер создания нового источника New Source Wizard, чтобы создать новую схему Schematic, необходимую для дальнейшей работы. Зададим имя нового модуля, File name –Lab2_schema. На основе нового элемента DMS начертите схему (рис.36).

Рис. 36

Остаётся создать файл param с расширением *.ucf. В нём опишем привязку выводов проекта к входам-выводам кристалла. Пропишем следующие строки (рис.37).

Рис. 37