фывапывфпм. Цифровые интегральные микросхемы общие сведения
 Скачать 0.93 Mb.
|
МУЛЬТИПЛЕКСОРЫОсновные положенияНазначение мультиплексоров (от англ. multiplex – многократный)– коммутировать в желаемом порядке информацию, поступающую с нескольких входных шин на одну выходную. С помощью мультиплексора осуществляется временное разделение информации, поступающей по разным каналам. Мультиплексор можно уподобить бесконтактному многопозиционному переключателю. Мультиплексоры обладают двумя группами входов и одним, реже двумя – взаимодополняющими выходами. Одни входы информационные, а другие служат для управления. К ним относятся адресные и разрешающие (стробирующие) входы. Если мультиплексор имеет n адресных входов, то число информационных входов будет 2n. Набор сигналов на адресных входах определяет конкретный информационный вход, который будет соединен с выходным выводом. Некоторые мультиплексоры могут иметь выход с тремя состояниями: «0», «1» и третье состояние отключенный выход (выходное сопротивление равно бесконечности). Перевод в третье состояние производится сигналом на входе ОЕ. Мультиплексоры могут иметь стробирующий (синронизирующий) вход Е. Разрешающий (стробирующий) вход управляет одновременно всеми информационными входами независимо от состояния адресных входов. Разрешающий вход употребляется также для наращивания разрядности мультиплексора. а) б)      Рис.1. Мультиплексор-селектор вида 21: управляемый контактами (а); управляемый сигналом (б) На рис.1 показаны принципиальные схемы двух простейших мультиплексоров-селекторов вида «две линии к одной» (21). Вариант а обеспечивает коммутацию информационных цепей с помощью механических устройств (переключателей, реле и т.п.) без вмешательства в управляемые цепи. Переключатель S играет роль адресного устройства, положение контактов которого определяет, какие входные сигналы х1 или х2, будут поступать на выход. В варианте б для переключения входных цепей используется один внешний сигнал. Когда А = 1, F = х1; при А = 0, F = х2.   1 1 & & & &     1 1 A      B    D0     D1  F     D2 D3 DD1.1 V   Рис.2. Логическая структура мультиплексора вида 4:1 (1/2 К155КП2) Эти же принципы положены в основу построения и более сложных схем мультиплексоров. Рис.2 отражает логическую структуру реального мультиплексора «четыре линии к одной» (41) – половину микросхемы ТТЛ К155КП2. Она содержит четыре информационных входа DO – D3, два адресных входа А и В и разрешающий вход V. Вход А принадлежит младшему разряду, В – старшему. Когда разрешающий вход находится под высоким потенциалом U1ВХ один из входов логических элементов И будет под низким и, следовательно, на их выходах также будут нулевые уровни независимо от состояния остальных входов. Выходной сигнал в этом случае также будет F = 0.  . (1)Таблица 1
В мультиплексорах ТТЛ входные информационные сигналы проходят через несколько логических элементов. Поэтому такие приборы могут обрабатывать только импульсные сигналы, логические уровни которых находятся в пределах, допустимых для устройств ТТЛ. Мультиплексоры КМОП строятся иначе, на основе дешифраторов и двунаправленных вентильных ключей. Поскольку ключи КМОП обладают способностью проводить ток в двух направлениях, такие мультиплексоры с равным успехом могут быть использованы и в обращенном режиме в качестве демультиплексоров – устройств, коммутирующих сигналы от одной шины компаратор нескольким. Эти устройства нередко так и называют – мультиплексор-демультиплексор, коммутатор, селектор. В отличие от мультиплексоров ТТЛ здесь сигнал от входа компаратор выходу проходит без преобразования его в промежуточных элементах микросхемы, поэтому приборы КМОП-структуры с равным успехом могут быть использованы для коммутации как импульсных, так и аналоговых сигналов. Разрешающий вход служит для тех целей, что и в микросхемах ТТЛ. Сигнал нулевого уровня на этом входе обеспечивает нормальную работу прибора. Напряжение высокого уровня на этом входе запирает все ключи, разрывая цепи информационных сигналов. |