3.2.2 Проектування мультиплексора й демультиплексора
Розділ: Цифрова схемотехніка
Теоретичні відомості:
Більша частина даних у цифрових системах передається безпосередньо по дротах і провідниках друкованих плат. Звичайно виникає необхідність у багаторазовій передачі інформаційних двійкових сигналів з одного місця в інше. У деяких випадках потрібно передавати дані на більші відстані по телефонних лініях і кабелях. Якби всі дані передавалися одночасно по паралельних лініях зв'язку, загальна довжина таких кабелів була б занадто велика й вони були б занадто дорогі. Замість цього дані передаються по одній лінії в послідовній формі й групуються в паралельні дані на прийомному кінці цієї єдиної лінії зв'язку. Пристрої використовувані для послідовної посилки й прийому даних, називаються відповідно мультиплексор і демультиплексор. Паралельні дані одного із цифрових пристроїв за допомогою мультиплексора перетворяться в послідовні інформаційні сигнали, які передаються по одній лінії. На виході демультиплексора ці послідовні сигнали знову групуються в паралельні дані.
Входи мультиплексора діляться на дві групи: інформаційні й керуючі.
Мультиплексором (multіplexor) - комбінаційний пристрій, що забезпечує комутацію одного із входів на загальний вихід під керуванням сигналів на адресних входах.

Малюнок 3.2.2.1 - Схема мультиплексора
Синтез мультиплексора (див. малюнок 3.2.2.1). Кількість робочих входів Nраб=2^Nадрес.
x0
x1
x2
I
Y

0
0
0
i0
i0

0
0
1
i1
i1

0
1
0
i2
i2

0
1
1
i3
i3

1
0
0
i4
i4

1
0
1
i5
i5

1
1
0
i6
i6

1
1
1
i7
i7

Таблиця 3.2.2.1 - Таблиця істинності мультиплексора
y=x0^*x1^*x2^*і0 + x0^*x1^*x2*і1 + ... + x0*x1*x2*і7
На малюнку 3.2.2.2 наведена тимчасова діаграма роботи мультиплексора.

Малюнок 3.2.2.2 - Діаграма роботи мультиплексора
Демультиплексором - комбінаційний пристрій, що забезпечує комутацію єдиного входу на один з виходів під керуванням сигналів на адресних входах (див. малюнок 3.2.2.3).
Малюнок 3.2.2.3 - Схема демультиплексора
Як уже говорилося вище демультеплексор виконує операцію зворотну мультиплексору, тобто перетворить переданий послідовний сигнал у парралельную комбінацію сигналів.
I
x0
x1
x2
y0
y1
y2
y3
y4
y5
y6
y7

i0
0
0
0
i0
0
0
0
0
0
0
0

i1
0
0
1
0
i1
0
0
0
0
0
0

i2
0
1
0
0
0
i2
0
0
0
0
0

i3
0
1
1
0
0
0
i3
0
0
0
0

i4
1
0
0
0
0
0
0
i4
0
0
0

i5
1
0
1
0
0
0
0
0
i5
0
0

i6
1
1
0
0
0
0
0
0
0
i6
0

i7
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
i7

Таблиця 3.2.2.2 - Таблиця істинності демультиплексора на 3 адресних входах
Логічні рівняння демультиплексора або виходи рівні:
y0=x1^*x2^*x3^*A
y1=x1^*x2^*x3^*A
...
y7=x1*x2*x3*A
На малюнку 3.2.2.4 наведена тимчасова діаграма роботи демультепликсора

Малюнок 3.2.2.4 - Діаграма роботи демультиплексора
Завдання:
1. Використовуючи пакет Electronіcs Workbench спроектувати схеми на основі найпростіших елементів, використовуючи для складання схеми таблицю істинності й проаналізувати роботи:
Мультиплексора;
Демультиплексора;
2. Скласти звіт про виконання лабораторної роботи в MS Word
У звіт включити:
Схеми мультиплексора й демультиплексора;
Тимчасові діаграми роботи мультиплексора й демультиплексора;
Завдання виконуються відповідно по варіантах:
1. Спроектувати мультиплексор на 4 входи;.
2. Спроектувати демультиплексор на 4 входи.