 |
Мультиплексоры и демультиплексоры
|
|
|
|
Мультиплексором (селектором) называется функциональный комбинационный узел, обеспечивающий передачу информации, поступающей по нескольким входным линиям связи, на одну выходную линию. Выбор той или входной линии Ai осуществляется в соответствии с поступающим адресным кодом S0, S1, …. при наличии n адресных входов можно реализовать М = 2n комбинаций адресных сигналов Si, каждая из которых обеспечивает выбор одной из М входных линий. Чаще всего используются мультиплексоры «из 4 в 1» (М = 4, n = 2), «из 8 в 1» (М = 8, n = 3), «из 16 в 1» (М = 16, n = 4).
Табл. 3 иллюстрирует функционирование мультиплексора «из 4 в 1».
Таблица 3
| S1 | S2 | F |
| A0 | ||
| A1 | ||
| A2 | ||
| A3 |
Мультиплексирование при большом числе входных линий М можно выполнять пирамидальным каскадированием мультиплексоров. На рис. 1 приведен пример мультиплексирования «из 16 в 1» с помощью каскадирования мультиплексоров «из 4 в 1».
Рисунок 1
Для восстановления мультиплексированной информации используются демультиплексоры, которые в соответствии с принятым адресом направляют информацию в одну из М выходных линий (табл. 4 – таблица истинности демультиплексора «из 1 в 4»).
Таблица 4
| S1 | S0 | F0 | F1 | F2 | F3 |
| A | |||||
| A | |||||
| A | |||||
| A |
На рис. 2 показан пример демультиплексирования сигнала «из 1 в 16» с использованием демультиплексоров «из 1 в 4».
Рисунок 2
Путем последовательного включения мультиплексоров и демультиплексоров реализуются различные схемы коммутаторов, соединяющих источники и приемники информации в соответствии с поступившими адресами. На рис. 3 приведена схема коммутатора, соединяющая любой из источников информации Иi с любым из восьми приемников Пj. Адрес источника i задается поступающим двоичным кодом (S1S0), адрес приемника j – кодом 
.
|
|
|
Рисунок 3
Одноразрядный сумматор
Основной операцией при выполнении арифметических действий в цифровых системах является сложение. Поэтому основным блоком операционных устройств обычно является сумматор, который используется также для вычитания, умножения, деления, преобразовании чисел в дополнительный код и в ряде других операций.
Суммирование многоразрядных чисел производится путем их поразрядного сложения с переносом между разрядами. Поэтому основным узлом многоразрядных сумматоров является комбинационный одноразрядный сумматор, который выполняет сложение одноразрядных двоичных чисел Аi, Bi и перенос из младшего разряда Ci, образуя на выходах значение суммы Si и перенос в старший разряд Ci+1 (табл. 5). Структурная схема многоразрядного сумматора представлена на рис. 4.
Таблица 5
| Ai | Bi | Ci | Si | Ci+1 | Ai | Bi | Ci | Si | Ci+1 |
Рисунок 4
Схемы сравнения (двоичные компараторы)
Для сравнения операндов в цифровых системах часто используются специальные схемы – двоичные компараторы. Простейшим вариантом компараторов являются схемы для определения равенства двух операндов А и В. Равенство одноразрядных операндов определяется с помощью логической операции «Равнозначность»: F = 1 при А = В, F = 0 при А ≠ В.
Для двухразрядных операндов А = А1А0 и В = В1В0 функции неравенства F1 и H1 определяются таблицей истинности (табл. 6).
Таблица 6
| A1 | A0 | B1 | B0 | F1 | H1 | A1 | A0 | B1 | B0 | F1 | H1 |
ЛИТЕРАТУРА
|
|
|
Основная
1. Касаткин В.С., Немцов М.В., Электротехника. - М.; Энергоатомиздат, 2000.
2. Основы промышленной электроники /Под ред. В.Г. Герасимова.- М.: Высшая школа, 1985.
3. Основы теории цепей; Учебник для ВУЗов. /В.П.Бакалов и др. 2-ое изд. перераб. и доп. – М.; 2000.
4. Сборник задач по электротехнике и основам электроники / Под ред. В.Г. Герасимова.- М.: Высшая школа, 1987.
5. Прянишников В.А. Электроника. - СПб; Корона принт, 2002.
6. Хоровиц П., Хилл У.. Искусство схемотехники.- М.:Мир, 1997.
7. Амочаева Г.Г. Электронный конспект лекций.
Дополнительная
1. Алексеенко А.Г., Шагурин Н.И. Микросхемотехника. Учебное пособие для вузов.- М.: Радио и связь, 1990.
2. Жеребцов И.П. Основы электроники.- Л.: Энергоатомиздат, 1990.
3. Попов В.П., Основы теории цепей.- Учебник для ВУЗов.- 3-е изд. испр.-М.: Высшая школа, 2000.
4. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях: Практикум на Electronics Workbench. в 2-х томах, Под ред. Д.И. Панфилова ДОДЭКА, 1999.-т.1-Электроника.
5. Электротехника/Ю.М. Борисов, Д.Н. Липатов, Ю.Н. Зорин. Учебник для вузов.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Энергоатомиздат, 1985.
Лекция №19-20
|
|
|
