Принципы построения и работа демультиплексора
При передаче данных по общему каналу с разделением во времени нужны не только мультиплексоры, но и устройства обратного назначения, распределяющие данные из одного канала между несколькими приемниками информации. Такая задача реализуется с помощью демультиплексоров.
Демультиплексор имеет всего один информационный вход D, п адресующих входов и 2" выходов (n-разрядность используемого кода).
Демультиплексором (распределителем) называется функциональный узел, управляемый кодом и обеспечивающий распределение информации с одного входа на несколько выходов. Демультиплексор в соответствии с принятым адресом направляет информацию, поданную на вход D, только на один из выходов. На остальных же выходах в этот момент времени информация отсутствует.
Рассмотрим принцип построения и логику работы демультиплексора «из 1 в 4» (информация распределяется на 4 выхода). Так как число выходов 4, то необходимо использовать 2-х разрядный адресный код (22). Согласно определению составим таблицу истинности (табл. 4.9).
Таблица 4.9
|
D |
Ai |
Ао |
F0 |
F, |
f2 |
F3 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
По каждому из выходов F, запишем БФ в СДНФ и преобразуем их для реализации в базисах различных ЛЭ:
Схема демультиплексора на ЛЭ ИЛИ-HE и его УГО приведены на рисунке 4.23.
В зависимости от кодовой комбинации на адресных входах AiA0 информационный сигнал D подключается к соответствующему выходу Fj. Действительно: пусть Ai=A0=l и D=l, тогда все выходные сигналы (кроме F3) равны О, a F3=D=1. При этой же комбинации, но D=0 все Fi=0. Однако значащий ноль (4- я строка таблицы) следует учитывать по выходу с адресом 11, т.е. на F3.
Примечание.
Схему реализации демультиплексора в минимальном базисе И-НЕ рекомендуется построить самостоятельно.
Отличительной особенностью демультиплексора является возможность его использования в качестве линейного дешифратора. Для этой цели достаточно на вход D подать 1, а адресные входы использовать для подачи комбинаций в параллельном коде. При введенных допущениях простой анализ работы схемы, приведенной на рисунке 4.23, подтверждает отмеченную особенность.
Рис.4.23 Схема демультиплексора на ЛЭ ИЛИ-HE и его УГО
Способы расширения возможностей демультиплексора Если требуется обеспечить распределение входного сигнала на большое число выходов, используется каскадное соединение нескольких демультиплексоров с малым числом выходов - демультиплексорное дерево (рис. 4.24)
Рис. 4.24 Демультиплексорное дерево
Мультиплексоры и демультиплексоры имеются в ряде серий ИМС. Например:
- 561КП1 - 2-х разрядный MUX-DMUX «4 1/1 4»;
- 564КП2 - 3-х разрядный MUX-DMUX «8 1/1 8».
- 103
Рассмотренные функциональные узлы находят широкое применение в ЦСПИ. Мультиплексоры и демультиплексоры можно использовать для одновременной передачи многоразрядных чисел, осуществлять сдвиг многоразрядного числа на один разряд вправо или влево.
Реализация таких несвойственных функций становится возможной при параллельном включении нескольких мультиплексоров и демультиплексоров. Такой способ сдвига чисел широко используется в микропроцессорах, умножителях и ряде других устройств. Из рассмотренного следует, что мультиплексоры и демультиплексоры обладают функциональной универсальностью. Последнее свойство определило их роль и место в ЦСПИ.
