Мультиплексоры ТТЛ


Мультиплексоры — цифровые многопозиционные переключатели,
по-другому, коммутаторы.Т.е.это узел ,осуществляющий преобразование параллельных цифровых кодов в последовательные .

У мультиплексора может быть, -например,16 входов и один выход. Это означает, что, если к этим 16 входам присоединены 16 источников цифровых сигналов — генераторов последовательных цифровых слов, то байты от любого из генераторов можно передавать в единственный выходной провод. Для этого нужный нам вход требуется выбрать,подав на четыре входа селекции (т. е. выбора номера канала, напомним: 2*==16) двоичный код адреса. Так, для передачи на выход данных от канала номер 9 следует установить код адреса 1001.
Напомним ,что мультиплексор имеет два вида входов : информационные
(D) икодовые , или адресные .Выбор информационной линии производится кодом , поступающим на адресные входы .Т. к. мультиплексоры способны выбирать, селектировать определенный канал ,то их иногда называют селекторами. Используется и двойное название: селекторы-мультиплексоры.

Представленные далее мультиплексоры ТТЛ различаются по числу
входов, по способам адресации, наличием входов разрешения и инверсных
выходов. Номенклатура мультиплексорных микросхем представлена в
табл. 1
Микросхема К155КП1 (рис. 1) 16-входовый цифровой мультиплексор.
Он позволяет с помощью четырех адресных входов выбора S0-S3 передать данные, поступающие на один из входов 11-16 в выходной провод
V. По-другому, данный мультиплексор — это 16-позиционный переключатель,
снабженный инвертором на выходе.
Если на вход разрешения Е подано напряжение высокого уровня, на
выходе V также появится высокий уровень независимо от адреса S0-S3
и данных на входах 11-16. Напряжение низкого уровня на входе Е разрешает
прохождение данных от входов 11-16. Потребляемый микросхемой ток не превышает 68 мА, время задержки распространения сигнала От
входов выбора 5 к выходу V составляет 35 нс.
Микросхема К531КП2 (рис.2) -два четырехвходовых мультиплексора,
имеющих общие входы выбора S0 и S1. У мультиплексоров М5 А и
М5 В есть собственные входы разрешения Еа и Еb (активный уровень низкий).
От выхода каждого мультиплексора получаем код в неинверсной форме.
Входы разрешения можно независимо использовать для стробирования
выходов У: если на вход Е дать напряжение высокого уровням-логический
уровень на выходе V станет низким независдмо от сигнальных и адресных
входов.
_
Если вход E активный (присутствует напряжение низкого уровня),
на выходе У отображается тот уровень, который присутствует на выбираемом
входе (см. табл. 1.77). Эквивалент микросхемы Кп2-четырехпо-
зиционный перекаючатель на два направления, управляемый по двум входам
выбора. Для такого_переключателя-мультиплексора выполняется логическое
уравнение:Y=E*(I1*S0*S1+I2*S1*S0+I3*S1*S0+I4*S1*S0)

Кроме обычных применений (например, для коммутации кодов от группы
регистров на общую шину данных), мультиплексор КП2 может служить
функциональным генератором от трех переменных 1, А, В. Микросхема
К531КП2 потребляет ток 70 мА, в варианте 1-5 10 мА.

Микроасма К155КП5 (рис.4) — селектор-мультиплексор. Он
позволяет коммутировать данные от восьми входов на общую выходную

Ток, потребляемый мультиплексором К155КП5, равен 43 мА; выходной стекающий ток при напряжении низкого уровня не менее 18 мА.

Микросхема К155КП7 (рис. 1.105) — мультиплексор, отличающийся от
КП5 входом разрешения Е и комплементарными выходами Y и Y. Если на входе Е присутствует напряжение высокого уровня, то напряжение
на выходе Y — высокого уровня, Y — низкого .Логическая
функция Y соответствует функции КП5;
Ток потребления К155КП7 не превышает 48 мА.

К531КП11, К555КП11, К531КП14. КП555КП14 содержат по четыре одинаковых двухвходовых мультиплексора MSA-MSD. Микросхемы КИИ передают на выходе код без инверсии, а КП14 с инверсией.

На рис. 1.106,0 показана принципиальная схема КИИ (для КП14 выходы 4, 7, 9, 12 — инверсные).

Выходы Ya-Yd (Ya-Yd для КП14) имеют третье Z-состояние. Если
на вывод ЕО — разрешение выходным данным — подается напряжение высокого
уровня, выходы как у КИИ, так и у КП14 разомкнутся. Трансляция
данных_выходам разрешается при активном напряжении низкого уровня на
входе ЕО. У каждого из четырех мультиплексоров имеется по два входа 11
и 12. Для их выбора служит один вход адреса данных S. Если на входе S
напряжение низкого уровня, выбираются входы И одновременно всех четырех
мультиплексоров. Соответственно при напряжении высокого уровня на
входе S данные принимаются от входов I2 a-I2d.

Наибольший ток микросхемы потребляют при Z-состоянии их выходов:
15-19 мА, К531-99 мА (соответственно времена задержки распространения
сигнала равны 18 и 7 нс).

Микросхема К555КП12 (рис.5)-двухканальный мультиплексор.
Он содержит два одинаковых цифровых мультиплексора с четырьмя сигнальными входами. Каждый мультиплексор имеет выход с третьим z-со-
стоянием. Входов выбора у мультиплексоров два: SO и S1. Они общие.
Выходы переводятся в разомкнутое Z-состояние по отдельным входам разрешения ЕОа и ЕОb, когда на этих входах напряжения высокого уровня.

Микросхема КП12-четырехпозициониый переключатель на два направления.
Положение движка такого переключателя определяется кодом

На_ входах выбора SO и S1. Для_ КП12 выполняется логическое уравнение:
Y=EO*(I1*SO*S1+I2*S1*SO+I3*S1*SO+I4*SI*SO).

_ Важно предусмотреть, чтобы сигналы команды размыкания выходов
EO=B не могли перекрываться по времени, если выходы мультиплексоров
с Z-состоянием соединяются между собой для передачи данных в общую
шину. Мультиплексор К555КП12 потребляет ток 14 мА. Время задержки
распространения сигнала 25 нc, время перехода выхода микросхемы в
Z-состояние 23 нc.

Микросхема К555КП13 (рис. 1.108) — мультиплексор, объединяющий
свойства четырехканального двухвходового мультиплексора и четырехразрядного
регистра, запускаемого отрицательным тактовым перепадом. В
мультиплексоре содержится четыре D-триггера. Данные в каждый из них
поступают от проводов lai или lbi, объединенных в порты А и В
Порт выбирается сигналом, поданным на общий вход выбора S.

Напряжением низкого уровня, поданным на S, можно выбрать для
приема данных четыре провода порта А, высокого — порта В. Данные от
выбранных портов попадут в регистр синхронно с отрицательным перепадом
на тактовом входе С. Перед приходом этого перепада данные на входах
управления и на проводах порта должны быть зафиксированы.

Ток, потребляемый микросхемой К555КП13, равен 21 мА: время задержки
распространения сигнала после прихода открывающего перепада
тактового импульса не превышает 32 не.

Микросхема К555КП15 — мультиплексор, электронная реализация восьмипозиционного переключателя цифровых сигналов на

одно направление. Он имеет восемь входов_ данных I1-I8, три входа выбора
SO-S2, вывод разрешения выходных данных ЕО. У мультиплексора
КП15 есть прямой Y и инверсный Y выходы с третьим Z-состоянием.

Если на вход ЕО подать напряжение высокого уровня, выходы разомкнутся,
перейдут в Z-состояние. Когда на_входе ЕО напряжение низкого
уровня, данным разрешены оба выхода Y и Y. Такая организация выходов
позволяет объединить выходы 128 микросхем КП15 и получить цифровой
коммутатор с 1024 выходами.

Проектируя схему управления 128 входами ЕО, требуется предусмотреть
защитные интервалы между активными низкими уровнями на этих
входах. В противном случае, если импульсы перекроются, между выходами
будут мгновенные короткие замыкания, что вызовет помехи в приеме цифровых слов.

Состояния выхода Y описываются логическим уравнением, аналогичным уравнению логических состояний из выходе мультиплексора КП5:
Ykп5==EO(Ykп5).

Микросхема К531КП15 потребляет ток 85 мА (стекающий ток выхода
40 мА), а K531KПl3- 12 мА (стекающий ток 30 мА). Время задержки
распространения сигнала до выхода Y в микросхеме K531KПl3- 12 нс, в
K531KПl5-28 нс. На выходе Y сигналы появляются с дополнительной
задержкой 7 и 15 нс соответственно.