Лабораторна робота №5

Синтез мультиплексорів та демультиплексорів

Мета роботи:навчитися проектувати комбінаційні схеми і дослідити роботу мультиплексора та демультиплексора.

Програмне забезпечення: Circuit Maker 5.

1. Теоретичні відомості

Мультиплексор призначений для комутації в певному порядку на один вихід одного з декількох вхідних сигналів, в залежності від стану адресних входів. За допомогою мультиплексора здійснюється часове розділення інформації, що надходить по різним каналам. Мультиплексор можна порівняти з безконтактним багатопозиційним перемикачем.

Мультиплексор має один або два взаємодоповнюючі виходи (прямий і інвертований) і дві групи входів:

– інформаційні;

– керуючі (адресні і дозволяючі).

Якщо мультиплексор має адресних входів, то кількість інформаційних входів буде .

Набір сигналів на адресних входах визначає конкретний інформаційний вхід, який буде з’єднаний з виходом мультиплексора. Дозволяючий (стробуючий) вхід керує одночасно всіма інформаційними входами незалежно від стану адресних входів. Заборонений сигнал на цьому вході блокує роботу всього пристрою. Наявність дозволяючого входу розширює функціональні можливості мультиплексора, дозволяє синхронізувати його роботу з роботою інших вузлів. Дозволяючий вхід використовується також для нарощування розрядності мультиплексора. Адресні входи мультиплексора позначимо літерами , а інформаційні входи (рис. 1).

 

 

Рис.1. Графічне позначення мультиплексора.

Приклад: синтезувати мультиплексор 4:1.

 

Складаємо таблицю істинності мультиплексора 4:1

 

A1	А0	Вихід Q
		D0
		D1
		D2
		D3

 

Робота мультиплексора 4:1 описується логічним рівнянням, складеним на основі таблиці істинності.

.

За одержаним рівнянням розробляємо функціональну схему мультиплексора (рис. 2).

 

Рис. 2. Функціональна схема мультиплексора 4:1.

 

 

Рис. 3. Часова діаграма роботи мультиплексора

Рівняння мультиплексора з дозволяючим входом має вигляд:

.

На вхід мультиплексора сигнали поступають із програмованого генератора Data Seq, який знаходиться в Digital\ Instruments\Data Seq. При подвійному натисканні на схемі на Data Seq з’явиться вікно редагування:

 

 

В колонці Adress - Data необхідно запрограмувати вихідний сигнал генератора. Кожний двійковий розряд відповідає за один із восьми виходів. Перший справа розряд – перший вихід. Дані (цифри 0 або 1) вводяться з основної клавіатури.

Демультиплексор – комбінаційна схема, яка комутує сигнал з одного інформаційного входу на один з декількох виходів в залежності від стану адресних входів. При адресних входах демультиплексор може мати виходів.

Приклад: синтезуємо демультиплексор 1:4 з дозволяючим входом EO (рис. 4).

 

Рис. 4. Графічне позначення демультиплексора.

 

Таблиця істинності демультиплексора 1:4 має вигляд:

Входи	Виходи
А1	А0	D		Q1	Q2	Q3	Q4
		0/1		D
		0/1			D
		0/1				D
		0/1					D
		x
		x
		x
		x

 

Робота демультиплексора 1:4 з дозволяючим входом описується логічними рівняннями складеними на основі таблиці істинності.

,

,

,

.

Одержані рівняння переводять в заданий базис і складають функціональну схему.