Глава 3. Цифровой логический уровень

выбранной линии входа. Каждый вентиль И запускается определенной комбина­цией линий управления. Схема мультиплексора показана на рис. 3.10. Если к этому добавить источник питания и «землю», то мультиплексор можно запаковать в кор­пус с 14 выводами.

D₄

А В Рис. 3.10. Схема восьмивходового мультиплексора

Используя мультиплексор, мы можем реализовать функцию большинства (см. рис. 3.3, а), как показано на рис. 3.11, б. Для каждой комбинации А, В и С выбира­ется одна из входных линий. Каждый вход соединяется или с V_cc (логическая 1), или с «землей» (логический 0). Алгоритм соединения входов очень прост: вход­ной сигнал Di такой же, как значение в строке i в таблице истинности. На рис. 3.3, а в строках 0, 1, 2 и 4 значение функции равно 0, поэтому соответствующие входы заземляются; в оставшихся строках значение функции равно 1, поэтому соот­ветствующие входы соединяются с логической 1. Таким способом можно реализо* вать любую таблицу истинности с тремя переменными, используя микросхему на рис. 3.11, а.

Мы уже видели, как мультиплексор может использоваться для выбора одного из нескольких входов и как он может реализовать таблицу истинности. Его также можно использовать в качестве преобразователя параллельного кода в последова-

Основные цифровые логические схемы

153

тельный. Если подать 8 битов данных на линии входа, а затем переключать линии управления последовательно от 000 до 111 (это двоичные числа), 8 битов посту­пят на линию выхода последовательно. Обычно такое преобразование осуществ­ляется при вводе информации с клавиатуры, поскольку каждое нажатие клавиши определяет 7- или 8-битное число, которое должно передаваться последовательно по телефонной линии.

Vcc

Do -
3. *.
D2 *■
D3 *■ D4 »-
D5 »-
D6 ^
D7 ^
	ABC					ABC
		a							6

Рис. 3.11. Мультиплексор, построенный наСИС(а); тот же мультиплексор, смонтированный для вычисления функции большинства (б)

Противоположностью мультиплексора является демультиплексор, который соединяет единственный входной сигнал с одним из 2" выходов в зависимости от значений п линий управления. Если бинарное значение линий управления равно к, то выбирается выход к.

Декодеры

В качестве второго примера рассмотрим схему, которая получает на входе п-бит-ное число и использует его для того, чтобы выбрать (то есть установить на значе­ние 1) одну из 2" выходных линий. Такая схема называется декодером. Пример декодера для п=3 показан на рис. 3.12.

Чтобы понять, зачем нужен декодер, представим себе память, состоящую из 8 микросхем, каждая из которых содержит 1 Мбайт. Микросхема 0 имеет адреса от 0 до 1 Мбайт, микросхема 1 — адреса от 1 Мбайт до 2 Мбайт и т. д. Три старших двоичных разряда адреса используются для выбора одной из восьми микросхем. На рис. 3.12 эти три бита — три входа А, В и С. В зависимости от входных сигналов ровно одна из восьми выходных линий (Do,..., D₇) принимает значение 1; осталь­ные линии принимают значение 0. Каждая выходная линия запускает одну из вось­ми микросхем памяти. Поскольку только одна линия принимает значение 1, запус­кается только одна микросхема.