Загрузка...

Мультиплексор


Мультиплексор (multiplexer) осуществляет подключение к одному выходу одного из 2n входных сигналов, номер которого определяется входным n-разрядным кодом (адресом). Иногда мультиплексор наз. селектором, т. к. он осуществляет выбор (селекцию) одного из входных сигналов.
На рис. 44 показана схема про-стейшего мультиплексора «2 в 1» с инверсией сигнала. Если управлящий сигнал (SELECT) SE = 0, то разрешено прохождение сигнала от входа «0» и запрещено прохождение сигнала от входа «1». При SE = 1 – наоборот.
Более общая схема, иллюстрирующая принцип построения мультиплексоров, изображена на рис. 45. Это – мультиплексор «4 в 1» с инверсным выходом DO (data output – выходные данные) и входом разрешения Е. Условное обозначение и таблица истинности данного мультиплексора показаны на рис. 46.

E
A1 A0 3 2 1 0 DO
1 Х Х Х Х Х Х 1
0 0 0 Х Х Х 0 1
0 0 0 Х Х Х 1 0
0 0 1 Х Х 0 Х 1
0 0 1 Х Х 1 Х 0
0 1 0 Х 0 Х Х 1
0 1 0 Х 1 Х Х 0
0 1 1 0 Х Х Х 1
0 1 1 1 Х Х Х 0

В виде ИМС выпускаются мультиплексоры «2 в 1», «4 в 1», «8 в 1» и «16 в 1».
Обозначаются микросхемы буквами КП. В среднем поле ИМС ставится обозначение MS или MX (иногда MUX). Многие ИМС выпускаются в нескольких вариантах: с инверсией, с тремя состояниями выходов (вместо входа E – вход CS).

На рис. 47 показана ИМС 555КП11, называемая «4 мультиплексора «2 в 1» с тремя состояниями выходов». 555КП14 отличается тем, что имеет инверсные выходы, а 555КП16 – не имеет третьего состояния (вместо CS – вход Е).
На рис. 48 изображена ИМС 555КП12: 2 мультиплексора «4х1» с тремя состояниями выходов. 555КП17 отличается тем, что имеет инверсные выходы, а 555КП2 – тем, что не имеет третьего состояния.
На рис. 49 изображена ИМС 555КП15 – мультиплексор «8х1» с прямым и инверсным выходами. 555КП7 отличается тем, что не имеет выходов с тремя состояниями.
Распространена также ИМС 155КП1 – мультиплексор «16х1» с инверсным выходом и входом разрешения.
Задания
Построить на ЛЭ различные варианты схем MS: «2х1», «4х1» — с инверсией и без инверсии входного сигнала, со входом разрешения и без него, с тремя состояниями выхода.
Постройте MS, используя ИМС 561ЛС2 (рис. 14).

Увеличение разрядности мультиплексоров
Построение мультиплексоров с большей разрядностью входов из имеющихся ИМС можно производить несколькими способами.

На рис. 50 показан способ каскадного включения мультиплексоров, при котором выходы 4-х мультиплексоров «8х1» первого каскада подаются на входы мультиплексора «4х1». При этом младшая часть адреса А0…А2 управляет 1-м каскадом, а старшая часть А3, А4 управляет подключением одного из 4-х мультиплексоров «8х1» к выходному мультиплексору. Т. о., данная схема реализует мультиплексор «32х1».
Другой вариант построения такого же мультиплексора показан на рис. 51. В этом случае старшие разряды адреса через DC управляют включением одного из мультиплексоров, на выходе остальных – лог. «0». Выходы объединены по схеме ИЛИ.

Задания
Модифицировать схему на рис. 51, если в качестве мультиплексора используется ИМС 555КП15, имеющая выход с тремя состояниями.
Построить различные варианты мультиплексоров «16х1», используя ИМС 555КП12 и 555КП15.
Синтез логических схем на мультиплексорах

Функция, выполняемая мультиплексором «2n х 1», совпадает с СДНФ представления функций n переменных, следовательно, любую функцию n переменных можно реализовать на мультиплексоре «2n х 1», подав на входы адреса входные переменные, а на входы данных – константы «0» или «1».
На рис. 52 показан пример реализации функции трех переменных.
Задание
Постройте таблицу истинности и определите, какая функция реализована в данном случае.
Подавая различные константы на входы MS, можно реализовать любую логическую функцию с числом входных переменных, равным числу адресных входов.
Более сложные варианты построения логических схем и автоматов на мультиплексорах
описаны в [1].

Загрузка...