|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы щий функции fi = GKi{v) к fj = fi = GKii), где v = х,х); / = 0, 1, 2, 3. При данная схема представляет собой дешифратор 3X8 с инверсными выходами. § 1.3. МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ и ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОРЫ! Мульти плексором называется КС. имеющая m -I- 2"* входов и один выход, где га - число адресных входов, а 2"* - число информационных входов мультиплексора. Адреса представляются в двоичном коле и им присваива-
ао а1 а2 a3 1 2 80 87 82 83 Рис. 1.6. Четырехканальиый мультиплексор (й) и сдвоенный четырех канальный селектор-мультиплексор 155КП2(б) ется номер /. Каждому адресу е ms номером / соответствует свой ин- • л . . формационный вход Aj, сигнал с которого при данном адресе проходит на выход. Основным назначением мультиплексора яв- -\-j-1- f - ляется коммутация 2"* входных сигналов на один выход. Таким образом, мультиплексор выполняет функцию / = V ЛМ. (1-1) где V = (xi, ... , Xj, Хр - адресные сигналы; р = 1, 2, .... т; А} - входные информационные сигналы мультиплексора. Принципиальная схема четырехканального мультиплексора, имеющего два адресных входа Xi и х, показана на рис.. 1.6, а. В настоящее время промышленностью выпускаются серии микросхем, в состав которых входят мультиплексоры, имеющие число адресных входов m = .2, 3 и 4, причем при числе адресных входов m = 2 выпускаются сдвоенные четырехканальные (2"= 4) мультиплексоры, число входных информационных сигналов которых равно 2*" + 2*" = 8 (данные мультиплексоры имеют два выхода, а адрес с номером / управляет двумя входными информационными сигналами Ajh Bj). Условное графическое обозначение сдвоенного четырехканального мультиплексора со стробированием приведено на "рис. 1.6,6 (микросхема 155КП2). Данный мультиплексор выполняет функции: /, = Ку ЛЯ(v), 3 !г =Vi V iib), где V = (л;1, Xg); и V - стробирующие входы. Стробирующие входы используются для построения коммутаторов с 2" информационными входами {k = 2, 3, 4, ...) на основе 2*"-канальных мультиплексоров. На рис. 1.7 показан 16-канальный коммутатор, выполненный на восьми канальных мультиплексорах (микросхемы 155КП7). Данный коммутатор выполняет функцию: 16 / V ВЖАу), где V = (xi, Xz, Хз, х, т. е. стробирующий вход V ио- Во- AD В,- Bs-\A5 A6 Bj-\A7 Be- AD Bs- AI B,o- A2 B„- A3 Bj2- Alt B%-A5 В,- аб B,s-\a7 o- пользуется в качестве дополнительного адресного входа Xi. Микросхема 155КП1 представляет собой 16-канальный мультиплексор со стробированием (селектор-мультиплексор). Из двух микросхем 155КП1 по указанному принципу можно выполнить 32-канальный мультиплексор. Для получения 64-канального мультиплексора следует использовать четыре микросхемы 155КП1 и ЛЭ И-НЕ, имеющий четыре входа, а управление входами V необходимо производить инверсным четырехразрядным унитарным кодом, для получения которого удобно использовать четырехканальный дешифратор-демультиплексор 155ИД4 в режиме дешифратора (см. рис. 1.5, а), т. е. при Gi=OHGz=l. В этом случае на выходах ft {i =0, 1, 2, 3) в зависимости от значений адресных сигналов Xi и х будут получаться четырехразрядные кодовые комбинации 1110, 1101, 1011 и 0111, т. е. четырехразрядный инверсный унитарный код. Мультиплексоры можно выполнять на основе двунаправленных аналоговых ключей. Такие мультиплексоры выпускаются в сериях ИМС со структурой КМОП, например 564КП1 - сдвоенный четырехканальный мультиплексор и 564КП2 - восьмиканальный мультиплексор [4]. В этих мультиплексорах при значении стробирующего сигнала V = 1 устанавливается высокий выходной импеданс, что озволяет при (юстроении коммутаторов с числом информационных входов k-2"-, где ft = 2, 3, 16, объединять выходы мультиплексоров с помощью «монтажное ИЛИ» (схема 16-канального коммутатора подобна схеме рис. 1.7, за исключением того, что отсутствует элемент И-НЕ и мультиплексоры имеют соединенные вместе прямые выходы). Демультиплексоры выполняют функцию, обратную мультиплексорам, т. е. производят коммутацию одного информационного входного сигнала на 2"* выходов, где т - число адресных входов. Дешифра-горы-демультаплексоры были рассмотрены в§ 1.2 (см. рис. 1.3 и 1.4, а). Они могут быть использованы в качестве дешифраторов и де-мультиплексоров. Мультиплексоры, выполненные на основе аналоговых двунаправленных ключей (например, 564КП1 и 564КП2), могут выполнять функции и демультиплексоров. В этом случае информаци-энные входы Aj являются выходами fi, а выход / - входом G. Рис. 1.7. 16-канальный мультиплексор, выполненный на двух восьмиканальных селекторах-мультиплексорах 155КП7 § 1.4. СИНТЕЗ КОМБИНАЦИОННЫХ (JXEM НХ МУЛЬТИПЛЕКСОРАХ Кроме оснойного назначения (коммутации сигналов) мультиплексоры могут быть использованы для построения постоянных запоминающих устройств (ПЗУ) объемом 2"х1 бит (т - число адресных входов) и для синтеза КС, выполняющих любую функцию /(v). При использовании мультиплексоров в качестве ПЗУ на информационные
1, f2M Рис. 1.8. Синтез комбинационных схем на мультиплексорах входы подаются не изменяющиеся во времени сигналы О и 1. Считывание данных сигналов производится подачей соответствующих сигналов на адресные входы. В этом случае мультиплексор реализует некоторую функцию, представленную в совершенной дизъюнктивной нормальной форме (СДНФ). Действительно, если в выражении (1.1) положить Aj =aj = О и 1, то мультиплексор будет выполнять функцию /(v)=V«AiH (1-2) где V = (Xi, Xjn)- Как известно [52, 53], соотношение (1.2) представляет собой СДНФ функции /(v). Рассмотрим методику синтеза КС на мультиплексорах. Пусть требуется реализовать функцию /i(v), заданную диаграммой Вейча (рис. 1.8, а). Минимальная нормальная форма (МНФ) данной функции в базисе И-НЕ (52, 53] имеет вид (v) -= Х Х Х Х Х Xi Х2 Х Xj Х2 х . Для реализации этой функции на восьми канальном мультиплексоре адрес будем определять числом / = е2езе4{хр = вр = О или \, р 0 1 [ 2 ] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 |