Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Мультиплексоры
Устройство, которое осуществляет выборку одного из нескольких входов и подключает его к своему выходу, называется мультиплексором. Название произошло от английского Multiplexer. Другими словами мультиплексоры подключают один из входных каналов к выходному под действием управляющего (адресного) кода. Мультиплексор имеет информационные входы (D0, D1, ...), адресные входы (А0, А1,...), вход С для подачи стробирующего сигнала и один выход Q. Символически мультиплексор можно представить многоканальным коммутатором, имеющим одностороннюю передачу данных (рис. 3.34). Каждому информационному входу Di мультиплексора присваивается номер А, называемый адресом. При подаче стробирующего сигнала на вход С мультиплексор выбирает один из входов Di, адрес которого задается двоичным кодом на адресных входах А, и подключает его к выходу Q. Число информационных входов пинф и число адресных входов падр связаны соотношением
Мультиплексор представляет собой двухступенчатое устройство, выполненное на основе инверторов и схем типа И-ИЛИ, И-ИЛИ-НЕ, которые используют стробирующие свойства функции И аргументов канала информации и адреса. На рис. 3.35 показано символическое изображение мультиплексора с четырьмя информационными входами. В общем случае функционирование мультиплексора описывается таблицей 3.15. При отсутствии стробирующего сигнала (С = 0) отсутствует разрешение работы, отсутствует связь между информационными входами и выходом Q = 0. Выход является нулевым независимо от информационных и адресных сигналов. При подаче стробирующего сигнала (С = 1) на выход передается логический уровень того из информационных входов Di номер которого i в двоичной форме задан на адресных входах. Так, например, при задании адреса А1А0 = 112 = 310 на выход Q будет передаваться сигнал информационного входа с адресом 310, т. е. D2. По таблице истинности можно записать следующее логическое выражение для выхода Q: которое называется мультиплексной формулой. Нетрудно записать формулу для другого количества входов. В тех случаях, когда требуется передавать на выходы многоразрядные входные данные в параллельной форме, используется параллельное включение мультиплексоров по числу разрядов передаваемых данных. На схемах мультиплексора обозначаются буквами MS или MUX (MULtipleXer). В отечественных сериях микросхем мультиплексорам соответствуют буквы КП, например: К555КП2 — два мультиплексора ТТЛШ с общим дешифратором адреса канала, К564КП1 — двойной четырехканальный мультиплексор КМОП. Максимальное число информационных входов мультиплексоров, выполненных в виде интегральных схем, равно 16. Если требуется построить мультиплексорное устройство с большим числом входов, можно объединить мультиплексоры в схему так называемого мультиплексорного дерева. Такое мультиплексорное дерево, построенное на четырехвходовых мультиплексорах, показано на рис. 3.36.
Схема состоит из четырех мультиплексоров первого уровня с адресными переменными A1, А2 и мультиплексора второго уровня с адресными переменными А3, А4. Мультиплексорное устройство имеет 16 входов, разбитых на четверки, которые подключены к отдельным мультиплексорам первого уровня. Мультиплексор второго уровня, подключая к общему выходу устройства выходы отдельных мультиплексоров первого уровня, переключает четверки входов. Внутри четверки требуемый вход выбирается мультиплексором первого уровня. По такой схеме, используя восьмивходовые мультиплексоры, можно построить мультиплексорное устройство, имеющее 64 входа. На первом и втором уровнях мультиплексорного дерева можно использовать мультиплексоры с разным числом входов. Если на первом уровне такого дерева используются мультиплексоры с числом адресных переменных nадр1, на втором — с числом переменных nадр2, то общее число входов мультиплексорного дерева а число мультиплексоров в схеме составит Формулы (3.25) и (3.24) при сравнении с формулой (3.22) показывают эффективность и целесообразность построения мультиплексорного дерева.
|