4.2. Цифровые комбинационные устройства
4.2.1. Мультиплексор
Мультиплексором называется комбинационное логическое устройство, предназначенное для управляемой передачи данных от нескольких источников информации в один выходной сигнал.
В
простейшем случае такую коммутацию
можно осуществить при помощи ключей,
как это показано на рис. 4.2.
Такой коммутатор одинаково хорошо будет работать как с аналоговыми, так и с цифровыми сигналами. Однако скорость переключения механических ключей невысока. Кроме того, для управления ключами необходимо прибегать к помощи какого-либо специального схемного решения.
В цифровых схемах требуется управлять ключами при помощи логических уровней. Иначе задачей мультиплексора является выполнение функции электронного ключа с электронным управлением посредством цифрового сигнала.
На рис. 4.3 приведена логическая схема мультиплексора, реализованная на основных логических элементах И, ИЛИ, НЕ. На схеме обозначено: А0, А1 – адресные входы, определяющие вход, с которого сигнал будет передан на выход Q; D0, D1, D2, D3 – информационные входы; Е – вход разрешения работы. Таблица истинности мультиплексора имеет вид:
|
Е |
А0 |
А1 |
Q |
|
|
1 |
х |
х |
0 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
0 |
0 |
1 |
|
|
|
0 |
1 |
0 |
|
|
|
0 |
1 |
1 |
|
|
Рис. 4.3. Логическая схема (а), условно-графическое обозначение (б) мультиплексора
При рассмотрении схемы мультиплексора видно, что при подаче на один из входов логического элемента И (будем называть его информационным) сигнал перейдет на выход только после того как на другой вход (будем называть его управляющий) будет подана логическая 1. Так в случае наличия логического 0 на управляющем входе, на выходе всегда будет 0. При подаче на управляющий вход логической 1 сигнал с информационного входа (как 1, так и 0) будут переданы на выход. Объединение выходов элементов И в один выход мультиплексора в целом реализуется элементом ИЛИ.
В отечественных микросхемах мультиплексоры обозначаются буквами КП, следующими непосредственно за номером серии микросхем. Например, микросхема К1533КП2 является сдвоенным четырехканальным мультиплексором, выполненным по ТТЛ технологии, а микросхема К1561КП1 является сдвоенным четырехканальным мультиплексором, выполненным по КМОП технологии.