Теоретические сведения

Принципы работы и методы синтеза мультиплексоров приведены в литературе (6,7).

Мультиплексором называется устройство, которое обеспечивает подключение нескольких независимых входных каналов на один выходной.

Мультиплексор аналогичен коммутатору и служит для коммутации (соединения) двоичных сигналов в различных областях цифровой техники, где под термином “мультиплексирование” понимают использование одной и той же шины в различные промежутки времени для передачи по ней различной цифровой информации.

Используемый в лабораторном стенде мультиплексор К155КП7 содержит 8 информационных входов D0 – D7, три управляющих входа А0 – А2, вход разрешения работы мультиплексора Е. Работа мультиплексора разрешается при подаче на вход Е уровня логического нуля.

На входы управления (адресные входы) подается от внешних устройств комбинация двоичного кода. При наличии разрешения на входе Е с прямым выходом мультиплексора соединяется один из входов D0 – D7, десятичный номер которого соответствует двоичному коду, поданному на входы управления. Так, если на входы А0 – А2 подана комбинация двоичного кода 011, то уровень напряжения на третьем входе будет передан на прямой выход микросхемы. Мультиплексор имеет также инверсный выход.

При отсутствии разрешения на работу мультиплексора (Е=1) на прямом выходе мультиплексора будет уровень логического нуля независимо от состояний информационных входов.

На рис.7.1, 7.2 приведена схема формирователя параллельного кода в последовательный на основе мультиплексора и временные диаграммы его работы.

Рисунок 7.1 - Формирователь последовательного кода

Рисунок 7.2 - Временная диаграмма работы формирователя последовательного кода

Управляющие сигналы, поступающие на адресные входы мультиплексора А0 – А2, вырабатывает двоичный счетчик К155ИЕ7 (микросхема DD1), на суммирующий вход которого поступают импульсы от ГОИ или ГТИ. При этом двоичный код, поданный на информационные входы D0 – D7 мультиплексора последовательно передается на прямой выход мультиплексора и одновременно инвертируется на его втором выходе. На рис.7.3,7.4 изображена схема мультиплексора, работающего в старт - стопном режиме и временные диаграммы его работы. Такая схема нашла широкое применение в различных устройствах автоматики, телемеханики и вычислительной техники. Сущность схемы заключается в следующем: после нажатия кнопки “ПУСК” (”СТАРТ”) начинается передача необходимой информации, поданной на информационные входы мультиплексора. После завершения передачи всех символов информации схема автоматически вырабатывает сигнал прекращения передачи (”СТОП”).

Схема работает следующим образом. После нажатия пусковой кнопки ГОИ схема выделения перепада из “0” в “1”, собранная на элементах DD11, DD12,VD1,C1, вырабатывает кратковременный перепад напряжения из “1” в “0” и переводит по входу S триггер DD7 из нулевого состояния в единичное. “1” с прямого выхода триггера открывает элемент DD15 и через него на суммирующий вход счетчика DD1 поступают импульсы от ГТИ.

Счетчик DD1 и мультиплексор DD4 работают в режиме преобразований параллельного кода, поданного на входы D0 – D7 мультиплексора, в последовательный, снимаемый с прямого выхода мультиплексора.

С приходом восьмого импульса на вход счетчика на его выходе образуется код 1000. “1” старшего разряда счетчика инвертируется инвертором

DD18 в нуль, который переводит триггер DD7 в нулевое состояние по входу R. “0” с прямого выхода триггера закрывает элемент DD15 и импульсы от ГТИ на вход счетчика больше не поступают.

Одновременно “1” с инверсного выхода триггера DD7 сбрасывает счетчик DD1 в исходное состояние. Новая передача данных осуществляется после очередного нажатия пусковой кнопки (ГОИ).