46.Комбинационные узлы. Мультиплексор. Демультиплексор.

Узлы ЭВМ можно подразделить на два типа: - комбинационные узлы; - накапливающие узлы. Узел ЭВМ представляют собой совокупность нескольких логических схем и, в общем случае, элементов памяти, формирующих выходные сигналы, соответствующие нескольким логическим функциям от входных сигналов. Характерной особенностью узлов комбинационного типа является то, что их выходные сигналы определяются только действующими в данный момент входными сигналами (не зависят от «истории» входных сигналов). Характерной особенностью узлов накапливающие типа является то, что их выходные сигналы определяются не только действующими в данный момент входными сигналами, но и тем, какие входные сигналы поступали на узел ранее, т.е. зависят от «истории» входных сигналов. Свойство хранить историю обеспечивается у накапливающих узлов наличием память, представленной некоторой совокупностью запоминающих элементов.

Мультиплексор– коммутатор логических сигналов, обеспечивающий передачу информации, поступающей по нескольким входным линиям связи, на одну выходную линию. Выбор вход­ной линии Аi осуществляется в соответствии с поступающим адресным кодом. При наличии m адресных входов можно реализовать M=2^mкомбинаций адресных сигналов, каждая из которых обеспечивает выбор одной из М вводных линий. Мультиплексор состоит из дешифратора адреса входной линии, схем И и схемы объединения ИЛИ. Функциональная схема мультиплексора приведена на рисунке б. Двоичный код, воздействующий на адресные входа, откроет одну из схем И, которая соединит с выходом соответствующую входную линию. При этом информация на выходе определяется состоянием выбранного входного канала и не зависит от состояния других каналов.

Наращивание размерности мультиплексора.

Мультиплексоры можно использовать для синтеза логических функций от нескольких переменных (x1, x2, …, xn). Если число адресных входов мультиплексора m(адр) , то из общего числа n переменных функции m(адр) можно подать на адресные входы. Тогда на информационные входы мультиплексора через дополнительную логическую схему подаются n-m(адр) переменных. Структуру такой логической схемы можно определить табличным методом или с помощью диаграмм Вейча.

Демультиплексор– коммутатор логических сигналов, обеспечивающий передачу информации, поступающей по одному входу, и в соответствии с адресом направляющий в одну из выходных линий. При передачах данных по общему каналу с разделением во времени нужны не только мультиплексоры, но и устройства обратного назначения, распределяющие данные из одного канала между несколькими приемниками информации. Эта задача реализуется демультиплексорами, функционирование которых можно пояснить с помощью рисунка а. Демультиплексор имеет один информационный вход n адресующих (управляющих) входов и 2ⁿвыходов. Построение демультиплексора «1>4» на элементах И показано на рисунке б. Работа демультиплексора описывается логическими выражениями:

, где m_i– минтермы n адресующих переменных.

Принцип работы (а), схемная реализация (б) и условное обозначение для демультиплексора (в) В условных изображениях демультиплексор обозначается буквами ДМХ (рисунок в). Применительно к мультиплексорам и демультиплексорам пользуются также термином «селекторы данных».