Использование мультиплексоров для упрощения логических задач

Для упрощения решения задач создана интегральная схема, которая названа мультиплексором или селектором данных. Он состоит из большого количества логических элементов, размещенных в стандартном корпусе ИС. Мультиплексор ИС типа «1 из 8» показан на рисунке 2.16. С его левой стороны есть восемь информационных входов, пронумерованных цифрами от 0 до 7 и три селекторных входа в нижней части мультиплексора, обозначенных A, B и C. Выход его ‑ это W.

Рисунок 2.16 – Условное обозначение селектора данных «1 из 8»

Рисунок 2.17 – Однополюсный восьмипозиционный поворотный переключатель, действующий как селектор данных

Основное назначение мультиплексора - пересылка данных им с определенного входа (от 0 до 7) на выход (W). Выбор того входа, с которого пересылаются данные, определяется двоичным кодом, поступающим на селекторные входы (рисунок 2.17). Мультиплексор работает по тому же принципу, что и поворотный переключатель. На рисунке 2.17 показан момент пересылки данных с контакта 3 такого переключателя на выход. Подобным образом данные с информационного входа 3 пересылаются на выход W электронного селектора. В случае поворотного переключателя для съема данных с какого-либо другого входа необходимо механическим способом задать его новое положение. В мультиплексоре для этого достаточно просто изменить двоичный код на селекторных входах. Пусть нам задано булево выражение, записанное на рисунке 2.18. Там же приведена схема, соответствующая этому булеву выражению. Для его реализации необходимо использовать довольно много ИС. Менее дорогостоящий путь решения задачи основывается на использовании мультиплексора.

а – булево выражение; б – схема.

Рисунок 2.18 – Решение логической задачи с помощью логических операторов

Для решения этой задачи составлена на рисунке 2.19 таблица истинности. К этой таблице добавлен мультиплексор «1 из 16». Логические 0 и 1 подаются на шестнадцать информационных входов селектора в соответствии со столбцами значений выхода Y. Эти соединения остаются постоянными для данной таблицы истинности. На селекторные входы (D, C, B, A) подаются двоичные числа, отвечающие различным комбинациям входов. Любая комбинация входных переменных D, C, B и A генерируют необходимый выход согласно таблице истинности.

а – таблица истинности; б – селектор данных.

Рисунок 2.19 – Решение логической задачи с помощью селектора данных

Используя мультиплексор, мы используем вместо большого количества ИС только одну. Применение селектора данных удобно для реализации сложных логических задач. Используются мультиплексоры для реализации логических функций с тремя, четырьмя и пятью переменными.

Дата добавления: 2015-05-09