Вопрос 2. В цифровой аппаратуре часто возникает необходимость в коммутации данных, поступающих от нескольких источников

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

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 х_i , 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

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 y_i. 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.