Чижма С.Н. - Основы схемотехники 2008 (1055377), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Двоичный номер канала Х7, Х2, Х4,. подаваемый на входы 1, 2, 4 определяет, сигнал какого из каналов информации Р(Х2, Х7, ХО) будет передан на выход. Например, на входе четвертого ЛЭ "И" действует сигнал, равный !е4Х4Х2Х!. Если на адресные входы подать код 100 (2), то единичное значение примет только один набор переменных Х1, Х2, Х4 для четвертого канала — Х4Х2Х!.
Поэтому только сигнал 2е4 умножается на 1 и пропускается на выход ИС с инверсией. Мультиплексор можно использовать в качестве универсального логического элемента для реализации любой функции с числом переменных, равным числу адресных входов мультиплексора. При этом на входы ВΠ— 217 (для КП5) подаются либо логический О, либо логическая единица с инверсией по отношению к выходной переменной в тао- 326 а совпадает с номером входа). Входные сигнаь Э может дать экономию при использовании кие обозначения некоторых мультиплексоров ~'-.~)йе истинности 1номер набор .::-'1": ' '~пгодюотся на адресные входь .';:;;.-,;!;: .;,,'1акой способ реализации Л ! )гьзросхем. условные графичес ',:- '::~~~йведены на рис. 23.4 а — в 5 Гге1 глэ, Рис.
23.3. Функциональная схема МБ типа КП5 327 :„'";;.!;:: ..', Если необходимо расширить число входов, то используют каскадное вклю!:.':::::,:.;;:,',.Чение мультиплексоров. Принцип нарашивания числа каналов основывается ".-":::-'':,::"Ж'использовании входов стробирования. Схема мультиплексора с четырьмя входами (4-1), построенного на осно- : ~, '-)Ю.Мультиплексоров (2-1), приведена на рис. 23,5 ;:;;"!!-',:",з 'В 64-канальном мультиплексоре (рис.
23.6) код Х5, Х4, ХЗ определяет :,";.",ЙОМер выхода дешифратора, на котором будет действовать уровень логичес:; --"- ЯЮП 1 и, следовательно, номер МЯ, цаходяшегося в рабочем состоянии (у дру- ' тУЮ1 МЯ на выходе постоянно уровень логической 1). На выходе выбранного ' - ДзВ. (о инверсией) и на выходе ЛЭ 8И-НЕ 1без инверсии) будет действовать .,:::; -;,'-сигнал 1-го канала, определяемого кодом Х2, Х1, ХО 9 а а и и !/ !! !! !! !! // !О Рис.
23.4. ИМС мультиплексоров: а — К155КП1, б — К155КП2, в — К155КП5 Мультиплексоры являются универсальными логическими устройствами, на основе которых создают различные комбинационные и последовательностные схемы. Мультиплексоры могут использоваться в делителях частоты, триггерных устройствах, сдвигаю/них устройствах и др. Мультиплексоры часто используют для преобразования параллельного двоичного кода в последовательный.
Для такого преобразования достаточно подать на информационные входы мультиплексора параллельный двоичный код, а сиг/!алы на адресные входы подавать в такой последовательности, чтобы к выходу поочередно подключались входы. начиная с первого и кончая последним. ! / ! Р! г! /! га И !я ! ° ! ! ! !! !3 !! /// 9 8 Рис. 23.5.
Каскадное включение мультиплексоров хз у' хз г хв х~ хх Рис. 23.5. 64-канальный мультиплексор 23.2. Демультиилексоры Демультиплексором (0МХ или ОМАМ) называют функциональный узел, )кзторьщ обеспечивает передачу цифровой информации, поступающей по одной ,"„';, линии, на несколько выходных линий.
Выбор выходной линии осуществляется , йри'помощи сигналов, поступающих на адресные входы, Таким образом, -": '.."Лемультиплексор выполняет преобразование, обратное действию мультиплек,';, "-')к)ра. Аналогично мультиплексорам, демультиплексоры бывают полными и Неполными. Рассмотрим функционирование демультиплексора, имеющего четыре . Ф6Фода, состояние его входов и выходов приведено в таблице (рис. 23.6, а) Из этой таблицы следует УО = И АО АЙ; И = 2)1АО А1 ); У2 = 2М А ОА1); УЗ = ИАОА1) т.е. реализовать такое устройство можно так, как показано на рис. 23.6, б Для наращивания числа выходов демультиплексора используют каскадное ':,,' в)глючение демультиплексоров. В качестве примера (рис.
23.7) рассмотрим '„.ийетроение демультиплсксоров с 16 выходами (1-16) на основе де мульти плек ,:,,:, ефрон'с 4 выходами (1-4). при наличии на адресных шинах АО и 1! нулей .'-йиформационный вход Хподкаючен к верхнему выходу 0МХ и в зависимости 329 от состояния адресных шин А2 и АЗ он может быть подключен к одному из выходов ПМХ! . Так, при А2 = А 3 = 0 вход Хподключен к УЗ. При АО = 1 н А1 = О вход Х подключен к ПМХ2, в зависимости от состояния А2 и АЗ вход соединяется с одним из выходов у4 - у7 и т.
д. о а) Рис.23.6. Таблица состояний демультиплексора (а) и его реализация на логических элементах (б) Функции демультиплексоров сходны с функциями дешифраторов. Дешифркюр можно рассматривать как демультиплексор, у которого информационный вход поддерживает напряжение выходов в активном состоянии, а адресные входы выполняют роль входов дешифратора. Поэтому в обозначении как дешифраторов, так и демультиплексоров используются одинаковые буквы — ИД. Дешифратор типа К155ИДЗ может быть использован как демультиплексор, т.е.
функциональный узел комбинационного типа, позволяюший коммутировать двоичный сигнал из одного в Н каналов. При этом номер коммутируемого канала определяется адресным двоичным кодом. Так, комбинация ХЗ, Х2, Х1, ХО определяет номер выхода дешифратора, который может быть скоммугирован с одним из входов Е! или Е2. Например, при подаче Е2 = 0 информация по Е1 передается насоотвегствующий выходдешифратора. Остальные выходы постоянно находятся в состоянии логической единицы. Так, при ХЗ, Х2, Х1, ХО = 0101 информация со входа «1Эя поступает на пятый выход дешифратора, причем в случае необходимо сти второй вход стро бирон ани я может быть использован для выборки ИС-дешифратора, например с целью увеличения количества коммутируемых каналов.
В этом случае можно поступить так же, как и при увеличение разрядности дешифратора. Использование ИДЗ в качестве демуззьтиплексора иллюстрируется рис. 23 Ой 330 гя )о в гз гг гх гв к~в и! пз г/3 У!~ г!з Рис. 23.7. Демультиплексор на 16 выходов Рис. 23.8. Дешифратор К155ИДЗ в качестве демультиплексора Дешифратор типа К555ИД4 — два дсщифратора (демультиплексора) с вчьединенными информационными входами Р1 и раздельными разрешающими ,::;.М1одами Е и СЕ Причем логика управления разрешшощими входами одного ,,';. МЕШифратора отличается от логики управления разрешающими входамн другого 'деншфратора.
так, верхний дешифратор включается при е! & е2 = 1, в то вгЖМя как нижний — при Сх! & 02 =-1. Это позволяет без дополнительных затрат :",; Рвалнзовать один дешифратор 3 х 8. Условное графическое обозначение : !, ХЧвгведено парис. 23.9, а на рнс. 23.10., а показано включение ИС для реализации :::": девзифратора 3 х 8 331 9 го г! 52 55 22 Рнс. 23.9. ИМС К155ИД4 ои о 05 о2ю 55О7 Х! хо Х! О2Ю оо! оо. ОО5 Хг о и 6 Рис.
23.10. Использование ИМС К155ИД4 в качестве: а) дешифратора 3 х 8, б) демультиплексора 1х 8 В этом случае объединенные входы Е2 и 6! используются для подачи старшей переменной — Х2, которая обеспечивает выбор верхней или нижней части дешифратора, а объединенные входы Е! и 62 используются в качестве стробпруюшего входа — 1)2. Для реализации демультиплексора 1х 8 используется то же включение ИС, однако на входы Е2 и 5х! подается входной сигнал — 23, а двоичный код является адресным и опредеггяет номер коммутируемого канала, Схема включения ИС в качестве демультиплексора 1х8 приведена на рис.
23.10, б, При использовании КМОП-технологии можно построить двунаправленные ключи, которые обладают возможностью пропускать ток в обоих направлениях и передавать не только цифровые, но и аналоговые сигналы. Благодаря этому можно строить мультиплексоры-демультиплексоры, которые могут использовшься либо как мультиплексоры, либо как демультиплексоры. Мультиплексорыдемультиплексоры обозначаются через МХ. Так мультиплексор-демультиплексор К561КП1 (рис.
23.11) содержит два четырехвходовых мультиплексора 4-1, которые могут использоваться и как демультиплексоры 1-4. 332 .,:: ' -: кяикросхема содержит один общий инверсный вхол разрешения (стробн ро '-".."~~ц~) и два общих адресных входа. При логической 1 на входе разрешения '-,,-"ьбязцы отключаются от информационных входов и переходят в высокоимпе' ',-;:."йяыю!иое состояние :,::::::,",::-: .Пгри автивизации входа разрешения, т.
е. при подаче на него логического О, :;:.",,::,';:".,'ьяяпнскодит соединение одного из информационных входов (в соответствии с ;;",'внаем иа адресных входах) с выходом микросхемы. Поскольку это состояние -,-, ','иеи)и!сходит при помощи двунаправленных ключей на КМОП-транзисторах, то .' ', '~))р)нгагл может передаваться как со входов на выход (режим мультиплексора), ;:тя)ка1: и с выхода на входы (режим демульги иле ксора) ! 5 я !О я /з ы (5 П б Рис. 23.11. Двунаправленный мультиплексор-демультиплексор К561КП1 ;,~!!!!','':;::,'."... 'Кроме того, передаваемый сигнал может быть как аналоговым, так и циф'-,'""=:;,"ря)Вым, Среди выпускаемых мультиплексоров-демультиплексоров можно :;:-,:,, яд1здепитьтакие, как К564КП2, К590КП!.
Мулы иплексоры-демультиплексоры :, "":: а)одвт в состав серий К!76, К561, К591, К1564 ГЛАВА 24 СУММАТОРЫ 24.1. Суммирование двоичиык чисел Сумма~ором называется комбинапиониое цифровое устройство, предназначенное для выполнения операции арифметического сложения чисел, представлениьгх в виде двоичных кодов. Сумматоры используются в операциях суммирования и вычитания чисел, а также составляют основу умножения и деления чисел. По принципу обработки разрядов чисел различают последовательные н параллельные сумматоры.
В последовательных сумматорах сложение чисел осушествляется поразрядно, последовательно, в параллельных — все разряды обрабатываются одновременно. По числу выводов различают полусумматоры, одноразрядные сумматоры и многоразрядные сумматоры. Поаусумматоры и одноразрядные сумматоры, Сложение двух одноразрядных двоичных чисел характер!пуется таблицей сложения(таблицей истинности), в которой отражаются значения входных чисел А и В, значение результата суммирования 3 и значение переноса в старший разряд Р (рис. 24Л). О О О ! О ! ! ! ! О Рис.
24. !. Таблица истинности полусумматора Работа устройства, реализующего таблицу истинности, описывается слслуюшими уравнениями: Я=А В+А В =АО! В, Р=А В. (24. 1) Очевидно, что по отиопзению к столбцу Я реализуется логическая функция "и сключаюшее ИЛИ". Устройство, реализующее таблицу, называют полусумматором, и оно имеет логическую структуру, изображенную на рис. 24.2. Поскольку полусумматор имеет только два входа, он может использоваться для суммирования лишь в младшем разряле.
ЗЗ4 5=-А в В (Сумма/ Р =А ° В (Перенос) а) б) Рис. 24.2. Логическая структура полусумматора (а) и его условное обозначение (б) При суммировании двух многоразрядных чисел для каждого разряда л,::,'~внйме младшего) необходимо использовать устройство, имеющее дополни- ":,,". твдьдый вход переноса. Такое устройство (рис. 24.3) называют полным сум' )(1атх)ром и его можно представить как объединение двух полусумматоров "*:!(З~вг-'дополнительный вход переноса). Сумматор обозначают через ЯМ В -':-' Рис. 24.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
