Лекции / Схемотехника ЭВМ. Лекция 12. Мультиплексоры

Все рассмотренные выше

D2

& 1

схемы осуществляют

логиче-

y

скую передачу входных дан-

ных на выход мультиплексо-

D1

&

ра, поэтому они используются

для обработки только цифро-

вых сигналов. Более широкие

возможности

обеспечивают

& 1

универсальные

селекторы -

мультиплексоры, выполненные

на двунаправленных полупро-

&

водниковых ключах, реализуе-

мых в КМДП-схемотехнике, и

позволяющие

непосредствен-

& 1

но соединять входы с выхода-

ми. Примером такой схемы

является интегральная

схема

&К561КП2 (CD4051A), структу-

								ра	которой	приведена на
								рис.4.9,а, а функциональное
								обозначение - на рис.4.9,б, где
				& 1
								а2а1а0 - адрес входа-выхода Di;
a1								y - выход-вход, а v - строби-
								рующий вход. При активном
			&					уровне 0 на		стробирующем
a0								входе v один активный сигнал
								на выходах дешифратора от-
								крывает один из восьми клю-
	Рис.4.8. Функциональный
								чей,	соединяя	соответствую-

мультиплексор

щую цепь Di с цепью y. При неактивном уровне 1 на стробирующем входе v все двуна-

правленные ключи закрыты. Эта схема позволяет реализовать:

•мультиплексор MS 8→1. В этом случае входами являются цепи

Di, выходом - цепь y, а адрес входного направления, данные с которого должны быть переданы на выход, подаётся на входы а2а1а0;

•селектор «из 1 в 8». В этом случае входом является цепь y, выходами - цепи Di, адрес выходного направления - а2а1а0;

•дешифратор с активной единицей выхода. Дешифрируемое

слово подаётся на входы а2а1а0 , цепь y соединяется с источником питания (с уровнем логической единицы), все выходы Di соединяются через

резисторы с сопротивлением более 20 кОм на землю (цепь 0 В, цепь с уровнем логического нуля);

•дешифратор с активным нулём выхода. Дешифрируемое слово

подаётся на входы а2а1а0, цепь y соединяется с землей (цепью 0 В, цепью с уровнем логического нуля), все выходы Di соединяются через резисторы с сопротивлением более 20 кОм с источником питания (с уровнем логической единицы);

•управляемый делитель или цифроаналоговый преобразователь [9];

•селектор «из 1 в 4» (рис.4.10) с прямой при m = 0 или с инверсной при m = 1 передачей входных данных на две различные группы из четырёх выходов каждая.

Рассматриваемая схема позволяет обрабатывать не только цифро-

вые, но и аналоговые сигналы в широком диапазоне UИП (от 3 до 15 В), причём напряжения питания и сигналы могут быть знакопеременными

(например, при UИП = 15 В в диапазонах от 0 до +15 В; от −7,5 до +7,5 В; от −15 до 0 В [10]. Схемы с аналогичной структурой могут быть получены и с использованием дискретных двунаправленных ключей (серии 561, 564, 590 и др.) и дешифраторов, осуществляющих управление этими ключами.

В связи с тем, что мультиплексоры являются самыми распространенными коммутирующими узлами цифровых устройств, они имеют очень широкую номенклатуру различных модификаций, реализованных на рассмотренных выше базовых структурах.

Ограниченный объём учебного пособия не позволяет подробно рассмотреть все эти структуры, поэтому рекомендуется воспользоваться другими источникам, например [8, 11]. В работе [12] приводятся сведе-

ния о структуре и применении программируемого мультиплексора.

Мультиплексоры в качестве многофункциональных узлов позволяют реализовать самые различные варианты схем как сами по себе, так и в совокупности с другими комбинационными узлами.

										y
										D0
							Кл 0
			DC
				0						D1
				1			Кл 1
										D2
a2		4		2			Кл 2
										D3
a1		2		3			Кл 3
										D4
a0		1		4			Кл 4
										D5
				5			Кл 5
										D6
				6			Кл 6
										D7
							Кл 7
		V		7
			а
a2		4	MS	y
a1				D0
		2		D1
a0				D2
		1		D3
				D4
				D5
				D6
		V		D7

б

Рис.4.9. Универсальный селектор-мультиплексор: а - структура; б - функциональное обозначение

xвх			=1
m				a2		4	MS	y
				a1				D0
						2		D1
				a0				D2
						1		D3
								D4
								D5
								D6
						V		D7

xвх

xвх

Рис.4.10. Селектор «из 1 в 4» с парафазной передачей данных