Краткие теоретические сведения

Проверил: Климчук С.А.

Дешифраторов и демультиплексоров.

Группа: КТ-

Вариант: <по списку в журнале>

Студент: ФИО

Цель работы:

Изучение работы мультиплексора (часть 1). Ознакомление с принципом работы дешифраторов, исследование влияния управляющих сигналов на работу дешифраторов, реализация и исследование функциональных модулей на основе дешифраторов (часть 2).

Часть 1. Мультиплексор - комбинационная логическая схема, представляющая собой управляемый переключатель, который подключает к выходу один из информационных входов данных. Номер подключаемого входа равен числу (адресу), определяемому комбинацией логических уровней на входах управления. Кроме информационных и управляющих входов, схемы мультиплексоров содержат вход разрешения, при подаче на который активного уровня мультиплексор переходит в активное состояние. При подаче на вход разрешения пассивного уровня мультиплексор перейдет в пассивное состояние, для которого сигнал на выходе сохраняет постоянное значение независимо от значений информационных и управляющих сигналов. Число информационных входов у мультиплексоров обычно 2, 4, 8 или 16. На рис. 1 представлен мультиплексор 8х1 с инверсным входом разрешения G, прямым Y и инверсным W-выходами.

Рис. 1. УГО мультиплексора 74151

Уравнение мультиплексора. Функционирование мультиплексора, представленного на рис. 1, описывается характеристическим уравнением, связывающим сигнал на выходе (Y) с разрешающим (G), входными информационными (DO … D7) и управляющими (А, В, С) сигналами:

Как видно из уравнения, на мультиплексоре можно реализовать логические функции, для чего нужно определить, какие сигналы и логические константы следует подавать на входы мультиплексора.

Интегральная схема мультиплексора MUX 74151 [1-of-8 Data Sel/Mux] находится в библиотеке Digital (библиотека 741хх). Данная интегральная схема содержит: восемь входов - D0…D7; адресные входы А, В и С (С является старшим битом адреса); прямой выход – Y и инверсный выход – W. Питание микросхемы: 8 (GND) – общий провод, 16 (VCC) – +5 В.

Часть 2. Комбинационной схемой называется логическая схема, реализующая однозначное соответствие между значениями входных и выходных сигналов. Для реализации комбинационных схем используются логические элементы, выпускаемые в виде интегральных схем. В этот класс входят интегральные микросхемы дешифраторов, шифраторов, мультиплексоров, демультиплексоров, сумматоров.

Дешифратор – логическая комбинационная схема, которая имеет n информационных входов и 2ⁿ выходов. Каждой комбинации логических уровней на входах будет соответствовать активный уровень на одном из 2ⁿ выходов. Обычно n равно 2, 3 или 4. На рис. 1 изображен дешифратор с n = 3. На входы С, В, А можно подать следующие комбинации логических уровней: 000, 001, 010…111 – всего 8 комбинаций. Схема имеет 8 выходов, на одном из которых формируется низкий потенциал, на остальных – высокий.

Рис. 1. Дешифратор Generic 3-to-8 Dec

Помимо информационных входов А, В, С дешифраторы обычно имеют дополнительные входы управления G. Сигналы на этих входах, например, разрешают функционирование дешифратора или переводят его в пассивное состояние, при котором, независимо от сигналов на информационных входах, на всех выходах установится уровень логической единицы.

Дешифратор может быть использован и как демультиплексор – логический коммутатор, подключающий входной сигнал к одному из выходов. В этом случае функцию информационного входа выполняет один из входов разрешения, а состояния входов С, В, А задают номер выхода, на который передается сигнал со входа разрешения.

Дата добавления: 2015-05-10