Мультиплексор (селектор) - это логическая схема, производящая выбор одного из нескольких информационных входов в соответствии с выбранным адресом и коммутацию выбранного информационного входа с единственным информационным выходом.
(рис 6.1) УГО мультиплексоров: а - "1 из 2"; б - "1 из 4"; в - "1 из 8"; г - "1 из 16"На рис. 6.1 показаны УГО мультиплексоров. Здесь MS - функциональное обозначение мультиплексора, А - входные линии адреса, D - входные информационные линии, Е - разрешающий вход, Y - выходная информационная линия. Связь между количеством выбираемых входных информационных линий N и входных линий адреса n та же, что у дешифратора [1]: N=2n.
Принцип действия мультиплексора рассмотрим на примере ИМС, производящей выбор "1 из 4". УГО данного мультиплексора приведено на рис. 6.1,б, а его функциональная схема - на рис. 6.2. Здесь, А1 и А0 - входные линии адреса, D3, D2, D1 и D0 - входные информационные линии.
При наличии активного разрешающего сигнала (в нашем примере вход Е прямой, поэтому логика положительная и активный разрешающий сигнал равен 1) на адресные линии подается двоичный код адреса. При этом на выход Y будет копироваться информация с выбранного в соответствии с этим адресом информационного входа. Так, если А1А0=002=010, на выход Y подается информация с линии D0 ; если А1А0=012=110, то с линии D1, если А1А0=102=210, то с линии D2 ; а при А1А0=112=310 - с линии D3. Таким образом, таблицу истинности данного мультиплексора можно представить в виде табл. 6.1.
Как и для дешифратора, разрешающий вход Е мультиплексора может иметь активный нулевой уровень.
(рис 6.2) Функциональная схема мультиплексора, обеспечивающего выбор "один из четырех"| Разрешающий сигнал | Входной код адреса | Информация на выходе | Режим работы | |
|---|---|---|---|---|
E |
А1 |
А0 |
Y | |
| 0 | 0 | 0 | 0 | Коммутации информационных линий нет |
| 0 | 0 | 1 | ||
| 0 | 1 | 0 | ||
| 0 | 1 | 1 | ||
| 1 | 0 | 0 | D0 |
Передача с D0 на Y |
| 1 | 0 | 1 | D1 |
Передача с D1 на Y |
| 1 | 1 | 0 | D2 |
Передача с D2 на Y |
| 1 | 1 | 1 | D3 |
Передача с D3 на Y |
Рассмотрим пример. Необходимо синтезировать схему мультиплексора, обеспечивающего выбор "1 из 16" на базе мультиплексоров "1 из 4".
Для выбора одного информационного входа из шестнадцати ( 16=24 ) необходимы 4 входные линии адреса: А3, А2, А1 и А0 (рис. 6.3). Четыре базовых мультиплексора обеспечивают выбор в зависимости от кода, поданного на А1 и А0, соответственно: первый - одного из сигналов D0, D1, D2 или D3, второй - из сигналов D4, D5, D6 или D7, третий - из сигналов D8, D9, D10 или D11, четвертый - из сигналов D12, D13, D14 или D15. Пятый мультиплексор обеспечивает выбор одного из этих ранее выбранных сигналов в зависимости от кода, подаваемого на А3 и А2. Например, при подаче А3А2А1А0=11102= 1410 на адресные входы первых
четырех мультиплексоров будет поступать двоичный код А1А0=102=210. Поэтому первая часть каскада будет выбирать входные информационные линии D2, D6, D10, D14. Они подключены соответственно ко входам D0, D1, D2 и D3 пятого мультиплексора. Поскольку на его адресные линии приходит код А3А2=112=310, на выход каскада будет передаваться информация с выхода D3 пятого выходного мультиплексора, то есть информация с входной информационной линии D14, что соответствует принципу работы мультиплексора.
(рис 6.3) Каскадное включение мульти-плексоров "1 из 16" на базе "1 из 4"Схему каскада той же разрядности можно реализовать на базе мультиплексоров с большей разрядностью, например, "1 из 8" (рис. 6.4). Для наглядности на рис. 6.4 указан тот же пример подачи информации на входы каскада: А3А2А1А0=11102= 1410.
(рис 6.4) Каскадное включение мультиплексоров "1 из 16" на базе "1 из 8"Закономерность построения каскада мультиплексоров аналогична каскадированию дешифраторов. Но построение начинается со входной (а не выходной, как у дешифраторов) очереди каскада. На адресные линии всех мультиплексоров этой очереди подключается соответствующее разрядности базового мультиплексора количество линий адреса. Принципиальное отличие каскада мультиплексоров состоит в том, что все входящие в него мультиплексоры работают одновременно (разрешающий сигнал Е подается на все мультиплексоры сразу).
На рис. 6.3 и 6.4 показаны схемы с одной очередью. При малой разрядности базового мультиплексора количество очередей увеличивается - рис. 6.5. А на рис. 6.6 показана схема каскада мультиплексоров на 16 входов на базе "1 из 8", в которой адресные линии А1 и А2 (и, соответственно информационные линии D2-D7 ) выходного мультиплексора ( MS2.1 ) не используются в данной схеме, они остаются в резерве (на рис. 6.6 они заземлены, а в общем случае они могут быть подключены к другой схеме). В данной схеме показано состояние линий адреса и данных, соответствующее заданию: на линии адреса состояние 1110=10112, а на информационных линиях D15...D0 состояние 610= 00000000000001102. Данная схема осуществляет передачу на выход данных с
входной линии D11=0.
(рис 6.5) Каскад мультиплексоров на 16 входов на базе "1 из 2"
(рис 6.6) Каскад мультиплексоров на 16 входов на базе "1 из 8"При синтезе каскада мультиплексоров рекомендуется придерживаться следующей последовательности действий:
N=2n, где N - количество информационных входов схемы, n - количество необходимых входных линий адреса).Мультиплексор (селектор) - это логическая схема, производящая выбор одного из нескольких информационных входов в соответствии с выбранным адресом и коммутацию выбранного информационного входа с единственным информационным выходом.
Мультиплексор обеспечивает выбор одного вида информации из нескольких возможных. Критерием выбора является подаваемый на мультиплексор адрес. Необходимость каскадного соединения нескольких мультиплексоров возникает в том случае, когда разрядность одной ИМС оказывается недостаточной. Принцип работы каскада тот же, что и у отдельно взятого мультиплексора - он передаёт информацию на свой единственный выход с того информационного входа, чей адрес подается на информационные входы. В тех случаях, когда разрядность каскада большая, а количество входов базового мультиплексора маленькое, количество очередей возрастает. Возможен синтез схем, когда выходной мультиплексор будет другой разрядности. Схему с большим количеством линий, выполняющих одну и ту же функцию, можно изобразить более наглядно с помощью шин.
Вопросы для самопроверки
Упражнения к лекции 6
Упражнение 1 к лекции 6.
Вариант 1 упражнения 1. Нарисуйте функциональную схему мультиплексора на 2 адресных входа с инверсным разрешающим вхо-дом.
Вариант 2 упражнения 1. Нарисуйте функциональную схему мультиплексора на 3 адресных входа с инверсным разрешающим входом.
Вариант 3 упражнения 1. Нарисуйте функциональную схему мультиплексора на 4 адресных входа с инверсным разрешающим входом.
Упражнение 2 к лекции 6.
Вариант 1 упражнения 2. Нарисуйте функциональную схему мультиплексора на 4 входа данных с инверсным разрешающим входом.
Вариант 2 упражнения 2. Нарисуйте функциональную схему мультиплексора на 8 входов данных с инверсным разрешающим входом.
Вариант 3 упражнения 2. Нарисуйте функциональную схему мультиплексора на 16 входов данных с инверсным разрешающим входом.
Упражнение 3 к лекции 6.
Вариант 1 упражнения 3. Нарисуйте каскад мультиплексоров "1 из 64" на базе мультиплексоров "1 из 4"
Вариант 2 упражнения 3. Нарисуйте каскад мультиплексоров "1 из 32" на базе мультиплексоров "1 из 8"
Вариант 3 упражнения 3. Нарисуйте каскад мультиплексоров "1 из 16" на базе мультиплексоров "1 из 2"
Упражнение 4 к лекции 6.
Вариант 1 упражнения 4. Нарисуйте каскад мультиплексоров на 5 адресных линий на базе мультиплексоров "1 из 4"
Вариант 2 упражнения 4. Нарисуйте каскад мультиплексоров на 7 адресных линий на базе мультиплексоров "1 из 8"
Вариант 3 упражнения 4. Нарисуйте каскад мультиплексоров на 9 адресных линий на базе мультиплексоров "1 из 16"
Упражнение 5 к лекции 6.
Вариант 1 упражнения 5. Нарисуйте каскад мультиплексоров на 9 адресных линий на базе таких мультиплексоров, чтобы количество очередей было равно двум.
Вариант 2 упражнения 5. Нарисуйте каскад мультиплексоров на 7 адресных линий на базе таких мультиплексоров, чтобы количество очередей было равно двум.
Вариант 3 упражнения 5. Нарисуйте каскад мультиплексоров на 5 адресных линий на базе таких мультиплексоров, чтобы количество очередей было равно двум.
Упражнение 6 к лекции 6.
Вариант 1 упражнения 6. Нарисуйте каскад мультиплексоров на 256 линий данных на базе таких мультиплексоров, чтобы количество очередей было равно трём.
Вариант 2 упражнения 6. Нарисуйте каскад мультиплексоров на 512 линий данных на базе таких мультиплексоров, чтобы количество очередей было равно трём.
Вариант 3 упражнения 6. Нарисуйте каскад мультиплексоров на 128 линий данных на базе таких мультиплексоров, чтобы количество очередей было равно трём.
Упражнение 7 к лекции 6.
Вариант 1 упражнения 7. Заполните таблицу истинности мультиплексора на 32 информационных входа с инверсным разрешающим сигналом.
Вариант 2 упражнения 7. Заполните таблицу истинности мультиплексора на 16 информационных входов с инверсным разрешающим сигналом.
Вариант 3 упражнения 7. Заполните таблицу истинности мультиплексора на 8 ин-формационных входов с инверсным разрешающим сигналом.
Упражнение 8 к лекции 6.
Вариант 1 упражнения 8. Заполните таблицу истинности мультиплексора на 4 ад-ресных входов с инверсным разрешающим сигналом.
Вариант 2 упражнения 8. Заполните таблицу истинности мультиплексора на 5 ад-ресных входов с инверсным разрешающим сигналом.
Вариант 3 упражнения 8. Заполните таблицу истинности мультиплексора на 6 ад-ресных входа с инверсным разрешающим сигналом.
Для получения официальных документов о завершении программы дополнительного профессионального образования (удостоверения о повышении квалификации, дипломов о профессиональной переподготовке и MBA) необходимо предоставить:
Внимание! Вы можете не заказывать доставку бумажной версии официального документы, а скачать его в электронном виде и распечатать самостоятельно. Информация о выданном документе в течение 1 месяца загружается в Федеральную информационную систему «Федеральный реестр сведений о документах об образовании и (или) о квалификации, документах об обучении» - ФИС ФРДО.
Доступ на новый сайт осуществляется с использованием адреса электронной почты, который был указан вами при регистрации на "старом". Мы постарались перенести все ваши данные с прежнего ресурса, однако не исключена вероятность потери части информации.
При возникновении проблемы со входом, воспользуйтесь функцией сброса пароля
Если вы обнаружите несоответствия, пожалуйста, сообщите нам.