Мультиплексоры

Мультиплексоры осуществляют коммутацию одного из многих информационных входов х_і к единственному выходу у. Мультиплексоры имеют множество информационных входов, адресные входы, вход разрешения мультиплексирования (стробирующий вход) и один выход.

Каждому из информационных входов мультиплексора отвечает его адрес, представляющий собой номер, который задается двоичным числом на адресных входах.

На рис. 16.1 представлен вариант схемы мультиплексора 4…1, который выполняет коммутацию одного из четырёх сигналов х ₀, х ₁, х ₂, х ₃к единственному выходу у.

Очевидно, что число информационных входов n _инф и число адресных входов n _адр связаны соотношением: n _адр = .

Рисунок 16.1 – Мультиплексор 4…1: а) схема; б) условное обозначение

Коммутация одного из входов мультиплексора x_i к единственному выходу y осуществляется тем, что конъюнкторы D2 … D5 являются ключами. Такой ключ открывает цепь при обоих единичных входах. Из всех выходов дешифратора адреса D1 только один имеет уровень единицы, поэтому только для этого адреса открыта одна из схем D2 … D5.

Учитывая логические уравнения дешифратора 4…1 (15.1), получаем логическое уравнение мультиплексора:

у = . (16.1)

Для объяснения работы мультиплексора приведем таблицу его состояний (табл. 16.1).

Мультиплексор работает следующим образом.

Разрешение на срабатывание мультиплексора, в целом, определяется состоянием управляющего входа Е. При Е = 0, независимо от состояний адресных входов а ₂ и а ₁ (в табл. 16.1 обозначено крестиками Х), мультиплексор не срабатывает. Если Е = 1, то работа мультиплексора разрешается. Поэтому далее рассматриваются только нижние четыре строки табл. 16.1.

При адресном числе 00 состояния адресных входов: а ₂ = 0 и а ₁ = 0. Подставляя эти значения в уравнение (16.1), получаем у = х ₀, т.е. к выходу передаётся только информация х ₀. Это объясняется тем, что только выход 0 дешифратора D1 единичен, а все остальные выходы D1 нулевые. Поэтому только элемент D2 открыт. При этом на выходе мультиплексора будет информация у = х ₀ (либо 0, либо 1).

При адресном числе 01: а ₂ = 0 и а ₁ = 1. Подставляя эти значения в (16.1), получаем у = х ₁, т.е. к выходу передаётся только информация х ₁. Это объясняется тем, что только выход 1 дешифратора D1 единичен, а все остальные выходы D1 нулевые. Поэтому только элемент D3 открыт. При этом на выходе мультиплексора будет информация у = х ₁ ((либо 0, либо 1) и т.д.

При коммутации многоразрядных слов используют несколько мультиплексоров, выходы соединяются по схеме ИЛИ.