Прянишников В.А. Электроника. Курс лекций (1998) (1166121), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Мультиплексоры и демультиплексоры : —;.„;-'Мультиплексоры. Мулылиллексором называют функциональный узел, кото- ~:фй обеспечивает передачу цифровой информации, поступающей по нескольким ';;::;входным линиям связи, на одну выходную линию. Выбор входной линии, инфор- !ся»ция с которой поступает на выход. осуществляется при помощи сигналов„ ,':",дсетупающих на адресные входы.
, Обобщенная схема мультиплексора приведена на рис. 16.1. Мультиплексор !:'»яоХ(Ми!Ер1ехег) в общем случае можно представить в виде коммутатора, управ- :'»»»»мого входной логической схемой. Входные логические сигналы Х, поступают :,"аа входы коммутатора и через комму»азор передаются на выход 1'. Управление !хссймутатором осуществляется входной логической схемой. На вход логической :!»темы подаются адресные сигналы А». (А»)гезх). Мультиплексоры могут иметь :=.долслнитег»ьный управляющий вход Е (ЕпаЫе), который может выполнять стро- ".:6»рование выхода К Кроме этого некоторые мультиплексоры могут иметь выход '::а:.тремя состояниями: два состояния 0 и 1 и третье состояние — — отключенный ;.'~ахал (выходное сопротивление равно бесконечности).
Перевод мультиплексора :;Фзретье состояние производится сигналом Ое (Оцгрш епаые). .::!;;:,: 'Большинство мультиплексоров способно передавать сигналы информации Х, ,!хогг»ко в одном направлении -- от »г(ход» на выхол. Однако имеются ~ М(гХ ::Яяьтиплексоры„которые могут пе)»г»я»вать информационные си~палы в Х, ",:»)бвнх направлениях. Такие мульти- Х„' ~ „=~в»а»серы называются ггвунаправлен!и,ями. Двунаправленные мулы иплек::а)»)ри 'способны передавать не только ',дйфровые, но и аналоговые сигналы. Ос 'х»лйтературе такие мультиплексоры са :часто называют селекторами-мульти- 4И»»борами (Оа!а Яе1ес!ог-М»»111- ~Ьхег).
Рис. 16.1 Обое»лс»»»»ая схема мхам»»»»»лс» с»»ра Аа А». А Е ЕО 159 Ровды 3, Ци ровые инте кльиые микросхемы Мультиплексоры со стробирующим входом Е выполняют функции переда4! сигналов х,— у только при поступлении сигнала сгроба Е. Мультиплексоры, вв(; ющие три состояния выхода, можно каскадировать. Для обозначения коммутационных возможностей мультиплексора мокядэ пользоваться условно записью (л — '1), где л — число входов.
Так„например;:,: мультиплексор с функцией (! 1) является одиночным ключом, а мультиплексов (4 - 1) имеет четыре входа и один выход. В зависимости от соотношения числа информационных входов л и чиегя!: адресных входов гл мультиплексоры делятся на полные и неполные. Если ви,: полняется условие л=2" „то мультиплексор будет полным. Если это условие щ':. выполняется, т. е. и<2", то мультиплексор будет неполным. Наибольшее распрю,,!' странепие получили мультиплексоры (2-- 1) с л=2 и т=1. (4 — 1) с л=4 и м=);. '!::? (8.—.1) с л='8 и т=З и (!6.'!) с п=)6 и ел=4. Для неполных мультиплексора' число входных линий может быть любым, но, разумеется, не больше 2"' В качестве примера рассмотрим функционирование мультиплексора (4-"Ц;:;;:„ состояние входов и выходов которого приведено в табл.!6.1. Используя таблиц'.,' состояний этого мультиплексора, получим выражение для его выходной функлйх'.! У = Хс (А в А 1) + Х; (А е А,* ) + Х2 (А е А ) ) + Х1 (А е А 1) .
(16.1)::::, В общем виде выходная функция мультиплексора (и 1) может быть пред ставлена как Состояние мультиплексора (4 1) У=Х А,+Х,Ак„ которое реализуется на двувходовых элементах И я ИЛИ, как показано на рис. 16.3 ш 160 у=-"г ХК, (162)' где К называется милиикрм (К,=О или 1) и равно логическому произведению сит','!. палов на адресных линиях, соответствующих сигналу Х,, Дзя расширения числа входных линий можно использовать каскадирование ";,.:. мультиплексоров. На рис.
16.2 показано пирамидальное каскадирование мульти-!:,: ил ексоров. На этом рисунке приведен двухкаскадный мультиплексор типа (16 1) с ул;..":,.'. равлением по четырем адресным линиям А,...А, Первая группа мультиплексоров..':-', М~УХО...М~УХЗ управляется младшими разрядами адресных сигналов Ае и А, Выходной мультиплексор МУХ4 управляется сшр-,, шими рязрядами адресных сигналов А, и А,. Такое':."~., тлбвич 1к! каскадиРование мУльтиплексоРов почти вДвое Уве- ': личивает задержку выходных сигналов.
Реализация четырехвходового мультиплексоре ':,. может выполняться по уравнению (16.1) или в об-; ':::. щем случае — — по уравнению (!6.2). Так, например,',';» для двувходового мультиплексора можно записать=;,:::„ уравнение Лекцяос 26. Мультиплексоры и дсмульсиплсксоры х, Х; Л'; о — ив Ха Ха Х„ Л'» Рис. 16Д, Пираиииаиыюс ксск,иырсааии итльтиилексогоа (4 "11 ляя рес иааиии амкслиоа фтикиии 116-- 1,' '-Аналогично реализуется че" хвходовой мультиплексор, Г о ш1я пего потребуются чевс трехвходовых элемента И и чстырехвходовой 1лсмепт И, Схема такого мультиплека, построенного по уравнепшо .1); приведена на рис. 16.3 6 Хя Л;, я получения прямых и инвсрс- адреспых сигналов использу- я два дополнительных инвер' . Поскольку для построения "ьтвплексоров с болыпнм числгвходов 1ребуют ся элементы И ',;ИЛИ с числом входов больше ', рех, то их проще выполнять 1 каскадирования Хя '1:.:"к!нтегральные микросхемы Х 11!ьтвплсксоров можно разде- в на группы по следующим Хо ".е11ак11м: "':!:.,Ло "шолу входов.
2-, 4-. 8- и ;:., 16-входовые, ;.„'-.':..ло числу мультиплексоров в одном корпусе (чнслу разря.-::;:-:;: дов); Рка,.''йо наличию стробируюшс1 о входа Е, ,'.'':по наличию выхода с тремя состояниями (налнчию входа ОЕ), '",'-"',:по способаност'и передавать си1'палы в двух направлениях ;!-:Взромып1лепность выпускает большое количество различных микросхем муль- ексаров, пекогорые из которых приведены в табл.
16.2 ,~:-' 17!рнмепепие мультиплексоров с тремя состояниями выходов позволяет легко " '1!чтить число коммутируемых каналов. На рис. 16.4 показана схема мульти- ' сора (16-'1), выполненная на мультиплексорах (8- !) и дешифраторс 1х2 я1ьды 1' мучьти1тсксоров РР1 и РР2 соединены вместе для организации "1ХННП «МОНтажное ИЛИ» При значении адресного сигнала А,=О включается ,",,'осхема РР1, а при значении А, =! — микросхема РР2. При включении мик"" 'тпя РР1 па общин выход поступает один из информационных сипшлов "':,777;-подклзочепных к входам РР1.
При включении микросхемы РР2 на общий поступают сигнгп1ы х„.. х„. В качестве элементов РР! и РР2 в этой схеме ",' 'из использовать инте1 ральные микросхемы КР531КП15 (или более медленные , К555КП!5) -",;.-'Другой способ каскадирования ИМС мультиплексоров основан па нсполь- ""гаи пирамидальной схемы, приведенной на рис. 16.2. Если взять восемь ет::.Ф:аак 175 161 РазделЗ.
Ци овые интег алиные микросхемы а ') ! 6) ! М~/Х (2 — '1) Хе М~УХ (4- 1) ! ! ! Рис.!о 3 Вьюолиеиие мультиплексора !2- !) (а) и !4 !) го) па элемсьттак И и И)!И мультиплексоров (8 1)„не имеющих третьего состояния выхода !например,'.„:! К555КП7)„на их адресные входы А„...А„подать одни и те же адресные сигпалн,','.'„- производящие выбор одного нз восьми каналов в каждом мультиплексоре, тс:':,.-*'::„ общее число входов будет равно 64 (рис.
16.5). Последний мультиплексор 1Ю9 управляется адресными сигналами Аь Аи А» в:.-;: определяет, какой из восьми мультиплексоров 1Ю1.. 1Ю8 будет подключен а:;.:;.: выходу К Вход стробирования Е можно использовать только у последнего мулЬ)-::;; типлексора 2Ю9. Таким образом, на рис. 16.5 показана схема сгробируемого:.": мультиплексора с форматом (64-" 1). Помимо основного назначения коммутации входных сигналов мультиплексо-":::,':.:,, ры находят применение в сдвигающих устройствах, делителях частоты, триггер,'; ных устройствах и др. Демультиплексоры. Демультиплексором гьлмх) называют функцнональлыйлз узел, который обеспечивает передачу цифровой информации, пестуна!овцев.'ло!-'„, одной линии, на несколько выходных линий.
Выбор выходной линии осуществляет'- ",-. ся при помощи сигналов, поступающих на адресные входы. Таким образом„:;~, демультиплексор выполняет преобразование, обратное действию мультиплексо)ж. Обобщенная схема демультиплексора, приведенная на рис. 16.6, сходна со схсч:.':-;:,".. мой мультиплексора. Входной сигнал х поступает на вход коммутатора и черм+,.":.,,' него передается на выходы Уа...)'„. Адресные сигналы А,...Аь имеют то же'.":-'~, 162 ауехлмял 1б Мультиплексоры и демультиплексоры Таоялсл!а е 6 2 Интегральные микросхемы мультиплексоров . Наименоаание микросхемы лил л( Чнсао Еланкиноналлнос иаанааеоие скокана Оазгааоа К!55КП1 Стробируемый мультиплексор с инверсным выходом !6 1 Сдвоенный мультиплексор сс стробнрояаьнем 4 К555КП2 Стробируемый мультиплексор с прямым и инверсным выходами К155КП7 Мультиплексор с прямым выходом К155КП5 ес К555КП!1 Четыре стробнруемых мультиплексора с тремя состояниями выхода К555КП12 К555КП13 Два мультиплексора с тремя состояниями выходя Стробнруемый мультиплексор с памятью на П-триггерах Мультиплексор с тремя состояниями, прямым и инверсным выходом ет КР53!КП15 Мультиплексор со стробнрованнем .',":- К555КП 16 К555КП !7 Двя мультиплексора с тремя состояниями„прямым н ннверсныле яыходамн К531КП18 Четыре мультиплексора со стробнровя пнем н инверсными выходамн К561КПЗ Двунаправленный мультиплексор со стробнрояялнсм К561КП! Два двунаправленных мультиплексора со стробнрованнем уо=Х(А,А,) =Х+А, +Аб 1, =Х(А, А,) =еХ+Ао+Аб Уа=Х(Ал:А~)=Х+Ао+Аб Уа=Х(АоА~)=Х+Ао+Ао (16.3) 163 ;;::;";:,назначение, что и у мультиплексора.
Сигнал сгробирования Е разрешает передачу -" лвходного си~нала через коммутатор Для обозначения коммутационных возможностей демультиплексоров можно ,;":,: пользоваться записью, аналогичной мультиплексорам (1 — л), гце л --- число выхо!..'дов деыультиплексора. Так, например, демультиплексор (1 —. 2) имеет два выхода, ;;.'.а демультиплексор (1 4) — четыре выхода. Демультиплексоры, как и мульти;-:,.Реуллексоры, могут быль полными и неполнымн. Деление мультиплексоров на зти :-,',:две категории производится гак же, как и у мультиплексоров, с той лишь разин".';.:;.:джей, что под и понимается число выходов, а не входов, как в мультиплексоре.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
