4.MУЛЬТИПЛЕКСОРЫ
Мультиплексор предназначен для коммутации N каналов входных сигналов на одно устройство обработки в задаваемой очередности. На рис. 113 изображена функциональная схема ИС типа КП5. В ее основе лежит логический элемент DD1, который работает так: на его выход передается с инверсией сигнал, равный сумме частных произведений входных сигналов Л3 "И". На каждую схему "И" подается входной сигнал с одного из каналов информации (входы D0-D7) и одна из комбинаций сигналов, подаваемых на адресные входы 1,2,4. Двоичный номер канала X1,X2,X4, подаваемый на входы 1,2,4, определяет, сигнал какого из каналов информации D(X2,X1,X0) будет передан на выход. Например, на входе четвертого ЛЭ "И" действует сигнал, равный D4*X4*X2*X1. Если на адресные входы подать код 100(2) , то единичное значение примет только один набор переменных X1,X2,X4 для четвертого канала - X4X2X1. Поэтому только сигнал D4 умножается на 1 и пропускается на выход ИС с инверсией.
Мультиплексор можно использовать в качестве универсального логического элемента для реализации любой функции с числом переменных, равным числу адресных входов мультиплексора.
При этом на входы D0-D7 (для КП5) подаются либо логический 0, либо логическая единица с инверсией по отношению к выходной переменной в таблице истинности ( номер набора совпадает с номером входа ). Входные сигналы подаются на адресные входы.
Такой способ реализации ЛЭ может дать экономию при использовании микросхем.Условные графические обозначения мультиплексоров приведены на рис.114...128, а их основные данные - в таблице 18.
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/r113.gif" \* MERGEFORMATINET
Рис 113. Функциональная схема MS типа КП5.
 
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/r114-116.gif" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/r117-119.gif" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/r120-122.gif" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/r123-125.gif" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/r126-128.gif" \* MERGEFORMATINET
Таблица 18
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/t18.gif" \* MERGEFORMATINET
MS типа КП5, КП10 осуществляет коммутацию сигналов, подаваемых на входы D. Номер входа, подключаемого на выход, совпадает со значением двоичного кода a2a1a0, поданного, соответственно, на входы 4, 2, 1.
MS типа КП1, КП7 работают аналогично КП5, если сигнал на входе стробирования S=0. Если S=1,то на прямом выходе постоянно будет сигнал логического нуля, а на инверсном - логической 1.
MS типа КП15 работает аналогично КП7 при EZ=0. При EZ=1 выходы переводятся в высокоимпедансное состояние.
MS 134КП9 - двухразрядный четырехканальный мультиплексор. Он осуществляет коммутацию четырех двухразрядных чисел (1D0, 1D1 - первое число; 2D0, 2D1 - второе число; 3D0, 3D1 - третье число, 4D0, 4D1 - четвертое число). На выход MS передается определенное число в зависимости от значения входного кода, подаваемого на входы 2,1. На выходе Y0 формируется первый разряд числа, а на выходе Y1 - второй.
MS типа КП2, КП12, КП17 работают аналогично КП9 при S0=S1= 0 или EZ0=EZ1=0. Если S=1, то на прямом выходе постоянно будет сигнал логического нуля, а на инверсном - логической 1. При EZ=1 выходы переводятся в высокоимпедансное состояние. Входы S0, EZ0 управляют выходом Y0, а входы S1, EZ1 управляют выходом Y1.
MS типа КП11, КП14, КП16, КП18 - четырехразрядные двухканальные мультиплексоры. Они осуществляют коммутацию двух четырехразрядных чисел ( A3,A2,A1,A0 - первое число; B3,B2,B1,B0 - второе число). При наличии на входе «1» логического 0 на выходы передается первое число, а при наличии логической 1 - второе число. Работа входов S, EZ рассмотрена для MS типа КП7, КП15. MS типа КП13 аналогична КП11, только имеет инверсный динамический вход стробирования, т.е. сигнал на выходе появится только по перепаду с 1 на 0 на входе S.
MS типа КП8 включает три одноразрядных двухканальных мультиплексора. Возможности построения мультиплексоров, коммутирующих 16 и более каналов, отражены на рис. 129.
Принцип наращивания числа каналов основывается на использовании входов стробирования. Так в 64-канальном мультиплексоре код X5,X4,X3 определяет номер выхода дешифратора, на котором будет действовать уровень логической 1 и, следовательно, номер MS, находящегося в рабочем состоянии (у других MS на выходе постоянно уровень логической 1). На выходе выбранного MS (с инверсией) и на выходе ЛЭ 8И-НЕ`` (без инверсии) будет действовать сигнал i - го канала, определяемого кодом X2,X1,X0.
INCLUDEPICTURE "http://www.tstu.ru/exclusiv/crems/russian/int_mic/images/r129.gif" \* MERGEFORMATINET
Рис 129. 64-канальный мультиплексор.