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.