Мультиплексоры и демультиплексоры

Мультиплексоры. Мультиплексором называют функциональный узел, кото­рый обеспечивает передачу цифровой информации, поступающей по нескольким входным линиям связи, на одну выходную линию. Выбор входной линии, инфор­мация с которой поступает на выход, осуществляется при помощи сигналов, поступающих на адресные входы.

Обобщенная схема мультиплексора приведена на рис.7.4. Мультиплексор MUX (Multiplexer) в общем случае можно представить в виде коммутатора, управ­ляемого входной логической схемой. Входные логические сигналы X, поступают на входы коммутатора и через коммутатор передаются на выход Y. Управление коммутатором

 

осуществляется входной логической схемой. На вход логической схемы подаются адресные сигналы A_k (Adress). Мультиплексоры могут иметь дополнительный управляющий вход Е (Enable), который может выполнять стробирование выхода Y. Кроме этого некоторые мультиплексоры могут иметь выход с тремя состояниями: два состояния 0 и 1 и третье состояние — отключенный выход (выходное сопротивление равно бесконечности). Перевод мультиплексора в третье состояние производится сигналом ОЕ (Output Enable).

Большинство мультиплексоров способно передавать сигналы информации X, только в одном направлении — от входа на выход. Однако имеются мультиплексоры, которые могут пе­редавать информационные сигналы в обоих направлениях. Такие мульти­плексоры называются двунаправлен­ными. Двунаправленные мультиплек­соры способны передавать не только цифровые, но и аналоговые сигналы. В литературе такие мультиплексоры часто называют селекторами-мульти­плексорами (Data Selector-Multi­plexer).
Интегральные микросхемы мультиплексоров можно разде­лить на группы по следующим признакам:

• по числу входов: 2-, 4-, 8- и 16-входовые;

• по числу мультиплексоров в одном корпусе (числу разря­дов);

• по наличию стробирующего входа Е;

• по наличию выхода с тремя состояниями (наличию входа ОЕ);

• по способности передавать сигналы в двух направлениях.

Промышленность выпускает большое количество различных микросхем мульти­плексоров. Применение мульти­плексоров с тремя состояниями выходов позволяет легко увеличить число коммутируемых каналов.

Демульти­плексоры. Демульти­плексором (ДМХ) называют функциональный узел, который обеспечивает передачу цифровой информации, поступающей по одной линии на одну из нескольких выходных линий. Эта линия выбирается при помощи сигналов, поступающих на адресные входы схемы.

Таким образом демульти­плексор выполняет преобразование, обратное действию мульти­плексора.

Интегральные микросхемы демультиплексоров, так же, как и схемы мульти­плексоров, можно разделить на группы по следующим признакам:

• по числу выходов;

• по числу демультиплексоров в одном корпусе;

• по наличию стробирующего импульса Е,

• по способности передавать сигналы в двух направлениях.

 

Поскольку функции демультиплексоров сходны с функциями дешифраторов, их условное обозначение сделано одинаковым, а именно ИД. Поэтому такие мик­росхемы

часто называют дешифраторами-демультиплексорами. Так, например, дешифратор К155ИДЗ можно использовать в качестве демультиплексора с форма­том (1→16). При этом входы разрешения дешифрации используются в качестве основного входа демультиплексора X, а адресные входы и выходы используются по прямому назначению.

В табл.7.2 приведены некоторые схемы демультиплексоров и дешифраторов, которые можно использовать качестве демультиплексоров.

Мультиплексоры-демультиплексоры. Среди схем коммутации можно особо выделить схемы, которые способны пропускать сигналы в обоих направлениях. К таким элементам относится коммута­ционные микросхемы, выполненные по технологии КМОП. Коммутаторы КМОП способны пропускать как ана­логовые, так и цифровые сигналы, в них можно менять местами вход и вы­ход. Такие элементы выпускаются в следующих сериях интегральных мик­росхем: К176, К561, К564, КР1561, 1564, 590 и 591.

Для обозначения коммутацион­ных возможностей мультиплексоров демультиплексоров можно пользоваться записью (1↔n), в котором двунаправлен­ная стрелка указывает на двунаправленную передачу сигналов. В табл.7.3 при­ведены сведения о некоторых ИМС мультиплексоров-демультиплексоров.

 

Таблица 7.2

Интегральные схемы демультиплексоров

Наименование микросхемы	Функциональное назначение	Число выходов	Число разрядов
К155ИДЗ	Дешифратор-мультиплексор со стробированием
К155ИД4	Два дешифратор-мультиплексора со стробированием
К531ИД7	Скоростной дешифратор-мультиплексор со стробированием
К531ИД14	Скоростной дешифратор-мультиплексор

 

Таблица 7.3

Интегральные схемы мультиплексоров-демультиплексоров

Наименование микросхемы	Функциональное назначение	Число Выходов- выходов	Число разрядов
564КП1	Двухразрядный мультиплексор-демультиплексор
564КП2	Мультиплексор-демультиплексор с тремя состояниями выхода
590КН1	Мультиплексор-демультиплексор

 

 

Контрольные вопросы.

1. Какое двоичное число (код X_k) приведет к появлению на семисегментном индикаторе буквы “F” (см. рис 7.1)?

2. Какое двоичное число появится на выходе шифратора (см. рис 7.2) при Хо=1?

3. Какую функцию выполняет мультиплексор?

4. Что такое выход с тремя состояниями?