5.4. Мультиплексоры и демультиллексоры
Назначение мультиплексоров
(от английского multiplex — многократный) — коммутировать в заданном порядке
сигналы, поступающие с нескольких входных шин на одну выходную. У мультиплексора
может быть, например, 16 входов и 1 выход. Это означает, что если к этим входам
присоединены 16 источников цифровых сигналов — генераторов последовательных
цифровых слов, то байты от любого из них можно передавать на единственный выход.
Для выбора любого из 16 каналов необходимо иметь 4 входа селекции (24=16), на
которые подается двоичный адрес канала. Так, для передачи данных от канала номер
9 на входах селекции необходимо установить
код 1001. В силу этого мультиплексоры часто называют селекторами или селекторами-мультиплексорами.
Мультиплексоры применяются,
например, в МП 18088 для выдачи на одни и те же выводы МП адреса и данных, что
позволяет существенно сократить общее количество выводов микросхемы; в микропроцессорных
системах управления мультиплексоры устанавливают на удаленных объектах для возможности
передачи информации по одной линии от нескольких-установленных на них датчиков.
На рис. 9.17 приведена
схема двухканального мультиплексора, состоящего из элементов ИЛИ, НЕ и двух
элементов И. 
Результаты моделирования
двухканального мультиплексора с помощью логического преобразователя показаны
на рис. 9.18, из которого видно, что его выходной сигнал описывается булевым
выражением OUT=BC'+AC, т.е. сигнал из канала А проходит на выход при адресном
входе С=0, а из канала В — при С=1, что и соответствует логике работы мультиплексора.
Демультиплексоры в функциональном
отношении противоположны мультиплексорам. С их помощью сигналы с одного информационного
входа распределяются в требуемой последовательности по нескольким выходам. Выбор
нужной выходной шины, как и в мультиплексоре, обеспечивается установкой соответствующего
кода на адресных входах. При т адресных входах демультиплексор может иметь до
2" выходов.
Принцип работы демультиплексора
поясним с помощью схемы на рис. 9.19, на котором обозначено: Х — информационный
вход, А — вход адреса, YO, Y1 — выходы.
Схема содержит два элемента И и один элемент НЕ. Из рис. 9.19 нетрудно видеть,
что при А=0 сигнал информационного входа передается на выход YO, а при А=1 —
на выход Y1. Следует отметить, что промышленностью демультиплексоры как таковые
не выпускаются, поскольку режим демультиплексора может быть реализован как частный
случай в других устройствах — дешифраторах, о которых речь пойдет ниже.
Контрольные вопросы и задания
1. Что такое мультиплексор,
каково его назначение?
2. Используя методику анализа
двухканального мультиплексора с помощью логического преобразователя, исследуйте
внутреннюю структуру сдвоенного четырехканального мультиплексора 74153. Из сопоставления
обозначений выводов этой ИМС и ее отечественного аналога К155КП2 [7] следует,
что их функциональное назначение таково: А, В — адресные входы, 1G, 2G — инверсные
входы разрешения первого и второго мультиплексоров, 1С0…1СЗ и 2С0…2СЗ, 1Y
и 2Y — входы и выходы первого и второго мультиплексоров соответственно.
3. Что такое демультиплексор,
для решения каких задач его можно применить?
4. Используя методику анализа
полусумматора с помощью логического преобразователя, проведите исследования
демультиплексора на рис. 9.19.
|
