Мультиплексор

Мультиплексором (от англ. multiplexer — многократный) называют коммутатор сигналов с нескольких входов на один выход. Для коммутатора с четырех входов Х_i на один выход Y (рис. 5.10, а) выходной сигнал связан с входными соотношением

. (5.1)

Это выражение показывает путь реализации мультиплексора на логических элементах (рис. 5.10, б).

При наличии разрешения на входе Е (Е = 1) выход повторяет информацию того входа, код которого подан на адресные входы А и В. При Е = 0 коммутатор закрыт (Y = 0 независимо от сигналов на входах Х_i).

Если цифровой код на адресных входах мультиплексора поочередно перебирает все комбинации двоичных переменных на адресных входах, состояние на выходе последовательно повторяет состояние всех его информационных входов (режим мульти-плексирования данных). В этом режиме мультиплексор выполняет преобразование параллельного двоичного кода на информационных входах в последовательный код на его выходе.

Микросхемы мультиплексоров отличаются по числу информационных и адресных входов, наличием или отсутствием входа разрешения, характером выходных сигналов (прямые, инверсные или парные). Примеры микросхем мультиплексоров серии К555 приведены на рис. 5.11.

Сдвоенный мультиплексор К555КП2 представляет собой два четырехканальных коммутатора с общим адресным дешифратором. При логическом 0, поданном на вход Е.0, на выход D.0 проходит сигнал с одного из входов 0.0–3.0, адрес которого зафиксирован на 2-й и 14-й ножках микросхемы. При логическом 0, поданном на вход Е.1, на выход D.1 проходит сигнал с одного из входов 0.1–3.1.

Мультиплексор К555КП7 имеет восемь информационных входов, три адресных, инверсный вход разрешения. У микросхемы два выхода — прямой и инверсный. При логическом 0 на входе Е сигнал на прямом выходе повторяет сигнал на том информационном входе, номер которого совпадает с десятичным эквивалентом кода на входах 4, 2, 1 мультиплексора. Аналогично работает и микросхема К555КП15, но подача логической 1 на вход ОЕ переводит и прямой, и инверсный выходы в высокоимпедансное состояние.

Среди схем коммутации необходимо особо выделить устройства, которые способны пропускать сигналы в обоих направлениях. К таким элементам относятся коммутационные схемы, выполненные по технологии КМОП с использованием двунаправленных ключей. Коммутаторы КМОП способны пропускать как аналоговые, так и цифровые сигналы, в них можно менять местами вход и выход. Такие микросхемы выполняют функции мультиплексора-демультиплексора.