Вопрос 2
В цифровой аппаратуре часто возникает необходимость в коммутации данных, поступающих от нескольких источников, и наоборот. Такую коммутацию осуществляют мультиплексоры и демультиплексоры.
2.1.Мультиплексоры
Мультиплексоры предназначен для коммутации данных, поступающих по нескольким входным каналом в один выходной канал.
Четырехканальный одноразрядный мультиплексор
Коммутируемые данные поступают на DI входы, на входы А1 и А2 поступают сигналы, которое управляют коммутацией данных с одного из информационного входов на выход мультиплексора.
Таблица истинности
N |
A2 |
A1 |
y |
0 |
0 |
0 |
x0 |
1 |
0 |
1 |
x1 |
2 |
1 |
0 |
x2 |
3 |
1 |
1 |
x3 |
Схему мультиплексора можно составить из дешифратора 2Х4, расшифровывающего управляющие сигналы А1 и А2, и элемента 4И-ИЛИ.
При i-ой комбинации сигналов А1,А2 на i-выходе дешифратора формируется 1, на остальных 0.
Поэтому элемент И, связанный со входом хi , открывается, пропускает данные с i-го входа на выход мультиплексора. Остальные элементы И закрываются, перекрывают соответствующие каналы.
Примеры:
133КП5 – восьмиканальный одноразрядный мультиплексор с инверсным выходом. Он коммутирует данные, поступающих с 8 одноразрядных каналов, инвертируя их. 8 информационных и 3 управляющих входа.
155КП7 – наличие прямого и инверсного выхода и разрешающего входа Е. Сигнал Е=0 разрешает функционирование мультиплексора. При Е=1 все каналы закрываются и не зависимо от значений других входов, на прямом выходе = 0, на инверсном = 1
555КП1 – двухканальный четырехразрядный мультиплексор с тремя состояниями выхода. Он коммутирует данные с двух четырехразрядных каналов. Имеет 2 четырехразрядных информационных входа и 4х разрядный выход. Сигнал на входе А управляет коммутацией данных. При А=0 на выход мультиплексора проходят данные со входа DIA, при А=1 на выход идет со входа DIB. ЕО=0 разрешает функционирование мультиплексора, а при ЕО=1 – выход переходит в третье, высоко омное состояние и отключается от нагрузки.
2.2.Демультиплексоры
ДМП предназначен для коммутации данных, поступающих по одному входному каналу в несколько выходных каналов.
Четырехканальный одноразрядный ДМП
Он коммутирует данные с одного разрядного канала в четыре одноразрядных выходных. Коммутируемые данные на DI. Сигналы А1 и А2 управляют коммутацией.
Таблица истинности
N |
A2 |
A1 |
Y3 |
Y2 |
Y1 |
Y0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
х |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
х |
0 |
2 |
1 |
0 |
0 |
х |
0 |
0 |
3 |
1 |
1 |
х |
0 |
0 |
0 |
Схема демультиплексора можно составить из дешифратора 2Х4, расшифровывающего комбинации управляющих сигналов, и 4И.
При iой комбинации А1, А2 на i-ом выходе формируется 1. Соответствующий элемент открывается, пропуская входные данные на выход yi. Остальные элементы И закрываются, отключая другие выходные каналы.
Специальные интегральные схемы демультиплексоров не выпускаются, а в их роли используются дешифраторы с разрешающими входами (533ИД7 или 133ИД3).
Дешифратор 533ИД7 может служить 8канальным демультиплексором, если на входы 1,2,4 подавать управляющие сигналы. А один из разрешающих входов задействовать в качестве информационного. Подобным образом дешифратор 133ИД3 можно использовать в качестве 16канального ДМП.