Мультиплексоры

Мультиплексоры (английское Multiplexer) - это комбинационные устройства, предназначенные для коммутации одного из нескольких источников логических сигналов к одной выходной шине.

В цифровых устройствах часто возникает задача передачи цифровой информации от источников к одному приёмнику. Для этого на входе канала устанавливается уст­ройство, называемое мультиплексором (МS), которое согласно коду адреса подключает к выходу один из источников информации.

Например, из четырёх источников D0, D1, D2 и DЗ, которые подключены к информационным входам мультиплексора, необходимо выбрать один. Для этого должен быть указан номер информационного входа. Обычно он зада­ётся двоичным кодом на управляющих входах мультиплексора.

Для МS с двумя информацион­ными входами достаточно одного управляющего входа Х0 (Рис.7.1.).

Рис.7.1 Схема мультиплексора на 2 входа (а) - логическая, (б) – обозначение

Обычно мультиплексоры обозначаются так:

· МS2-1 - мультиплексор с двумя информа­ционными входами на один выход;

· МS8-1 - мультиплексор с восемью информационными входами на один выход и т.п.

Функциональная схема мультиплексора, реализованная на дешифраторе, представлена Рис.7.3.

Данный мультиплексор имеет четыре входа информационных данных (D0, D1, D2 и DЗ) и управляется двухразрядным кодом Х1,Х2, который подается на вход дешифратора.

Дешифратор формирует единичный сигнал на том выходе, который соответствует управляющему коду, тем самым подавая на выход Y сигнал с выбранной входной шины. Например, если код, подаваемый на Х1Х2 равен 00, то будет выбран информационный вход D0.

Рис. 7.3 Схема мультиплексора на 4 информационных входа построенная на дешифраторе

Мультиплексоры могут быть собраны из простейших логических элементов И, ИЛИ, НЕ, дешифраторе и логических элементах или могут использоваться готовые мультиплексоры в виде интегральных микросхем.

Мультиплексоры бывают с выходом 2С и с выходом 3С. Выход 3С позволяет объединять выходы мультиплексоров с выходами других микросхем, а также получать двунаправленные и мультиплексированные линии.

Выходы мультиплексоров бывают прямыми и инверсными.

Некоторые микросхемы мультиплексоров имеют вход разрешения/запрета С (другое обозначение - S), который при запрете устанавливает прямой выход в нулевой уровень.

На Рис. 7.4 показаны для примера несколько микросхем мультиплексоров из состава стандартных серий.

В отечественных сериях мультиплексоры имеют код типа микросхемы КП. На схемах микросхемы мультиплексоров обозначаются буквами MS.

Рис. 7.4. Примеры микросхем мультиплексоров

Микросхемы мультиплексоров можно объединять для увеличения количества каналов. Например, два 8-канальных мультиплексора легко объединяются в 16-канальный с помощью инвертора на входах разрешения и элемента 2И-НЕ для смешивания выходных сигналов (рис. 7.5). Старший разряд кода будет при этом выбирать один из двух мультиплексоров.

Рис. 7.5. Объединение мультиплексоров для увеличения количества каналов