Мультиплексоры

Тема 6.4. Коммутаторы электрических сигналов.

План:

1. Мультиплексоры.

2. Демультиплексоры.

3. Мультиплексоры - демультиплексоры.

Мультиплексор - функциональный узел, который обеспечивает передачу цифровой информации, поступающей от нескольких входных линий связи на одну выходную линию, т.е мультиплексор выполняет передачу сигнала с нескольких направлений на одно и выступает в роли коммутатора. Выбор входной линии, с которой информация поступит на выход, осуществляется с помощью сигналов, поступающих на адресные входы.

Рис. Обобщенная схема мультиплексора.

Хо-Хп - входные сигналы.

Ао-Ам - адресные сигналы.

Е - управляющий сигнал, который выполняет строб ир ование выхода У.

ОЕ - выключение и включение мультиплексора.

Мультиплексор можно представить в виде коммутатора, который управляется входной логикой. Входные сигналы Хо - Хп поступают на входы коммутатора и только один из них подается на выход У.

Чтобы определить, с какого входа информация поступит на выход, используются адресные сигналы Ао-Ам, поступающие на входную логику.

Мультиплексоры могут иметь управляющий вход Е, который может выполнять стробирование выхода У. Кроме того, некоторые мультиплексоры имеют выходы с 3 состояниями: 0, 1, а также «отключено», т.е. выходн ое сопротивление = ∞. Перевод мультиплексора в третье состояние осуществляется сигналом ОЕ. Большинство мультиплексоров способны передавать информацию только в 1 направлении - от Х к У, однако имеются мультиплексоры, которые могут передавать информацию в обоих направлениях - это двунаправленные мультиплексоры. В зависимости от коммутационных возможностей для мультиплексоров используется следующая запись:

n->1, где п - число входов. Например 4->1 это MUX, имеющий 4 входа и 1 выход.

При этом необходимо учитывать число адресных входов - м. Если п=2^м, то мультиплексор полный, а если п<2^м, то мультиплексор неполный. Наибольшее распространение получили полные мультиплексоры, например 4 ->1, п=4, м=2; для мультиплексора 8->1, п=8, м=3; для мультиплексора 16->1, п=16, м=4.

Построим мультиплексор 4->1. Он должен работать в соответствии с таблицей состояний:

А1	А0	У
0 0 1 1	0 1 0 1	Х0 Х1 Х2 Х3

У этого мультиплексора 4 входа Х₀, Х₁, Х₂, Х₃, 2 адресных входа А₀, А₁, и один выход У.

Для увеличения числа входов, а значит и коммутационных сигналов, используют каскадное включение мультиплексоров.

Рис. Схема MUX 4->1. Рис. Каскадное включение MUX-ров.

Микросхема КР531КП15 - мультиплексор 8->1, соответственно у него 8 входов. Чтобы увеличить это число входов до 64 необходимо использовать 9 мультиплексоров, один из которых будет основным, а на входы остальных 8-ми поступят все 64 сигнала.

На адресные входы первых 8-ми мультиплексоров подаются младшие адресные сигналы А₀-А₂, которые выбирают один из 8 каналов в каждом MUX, а на адресные входы 9-го мультиплексора поступают старшие сигналы адреса А₃-А₅ – они определяют какой из 8-ми мультиплексоров 1-8 будет подключен к выходу У, а т.к. на вход каждого из 8 MUX подается по 8 сигналов, то получается 64->1.

На вход Е только 9-го мультиплексора 64->1 подается напряжение, т.к у мультиплексора 64->1 только 1 выход, и его необходимо стробировать.

Мультиплексоры применяются в качестве коммутаторов, преобразователей кодов, сумматоров, в сдвигающих устройствах, в схемах сравнения, в делителях частоты и т.д.

Дата добавления: 2014-01-07