19.2. МУЛЬТИПЛЕКСОР И ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОР

Во многих случаях возникает необходимость последовательного опроса логических состояний большого числа переменных и передачи их на один выход. Для этой цели служит мультиплексор (коллектор), представленный на рис. 19.13. В зависимости от состояния входов адреса выход мультиплексора у соединяется с одним из его информационных входов Схема построена таким образом, что с выходом соединяется именно тот вход, индекс которого равен двоичному числу, определяемому переменными Непосредственно из рис. 19.13 следует, что

Рис. 19.13. Мультиплексор на 4 входа.

Отметим, что логическое произведение адресных сигналов равно единице только для той входной переменной, индекс которой совпадает с требуемым адресом. Например, если — то

По указанному принципу эта схема может быть распространена на любое число входных переменных. При помощи адресных входов можно выбирать один из информационных сигналов.

Так как каждому адресу соответствует только один информационный вход, то с помощью мультиплексора можно реализовать любые логические функции адресных сигналов. Для этого на информационные входы подаются постоянные сигналы, соответствующие требуемым значениям логической функции. При этом схема работает точно так же, как одноразрядное ПЗУ.

Важным специальным видом мультиплексоров является схема с двумя входами, представленная на рис. 19.14.

Рис. 19.14. Мультиплексор в качестве управляемого переключателя.

Рис. 19.15. Электромеханическая схема замещения управляемого переключателя.

Она имеет только один управляющий вход, с помощью которого осуществляется подключение выхода к одному из двух входов. Эта функция мультиплексора как логического переключателя отражена на схеме замещения, представленной на рис. 19.15.

Промышленностью выпускаются следующие мультиплексоры в интегральном исполнении:

(см. скан)

Логический коммутатор на рис. 19.14 можно упростить, если элемент ИЛИ выполнить с помощью функции «монтажное ИЛИ». Для этой цели вместо элементов И, как показано на рис. 19.16, используются элементы И-НЕ с открытым коллектором, выходы которых соединены параллельно. Недостатком этого метода является относительно большое время срабатывания схемы, так как емкость нагрузки может заряжаться только через общее коллекторное сопротивление.

Обычный двухтактный выходной каскад не обладает этим недостатком, поскольку при высоком выходном потенциале он имеет почти столь же малое выходное сопротивление, как при низком. Однако это обстоятельство не позволяет

Рис. 19.16. Мультиплексор на элементах с открытым коллектором.

Рис. 19.17. Мультиплексор на трехстабильных элементах.

объединять выходы таких схем. Для того чтобы осуществить мультиплексную работу нескольких двухтактных выходных каскадов путем их параллельного включения, следует использовать выходные каскады с тремя состояниями. В этом случае, как было показано в разд. 9.4.9, с помощью специального управляющего входного сигнала (разрешения выхода) оконечный двухтактный каскад переводится в «безразличное», т.е. высокоомное состояние. Соответствующая схема логического переключателя представлена на рис. 19.17.

Демультиплексор

Иногда возникает задача распределения одного входного сигнала по нескольким различным адресам. Подобная схема, называемая демультиплексором (селектором), показана на рис. 19.18. Сигнал х подается на информационный вход. Схема подключает его именно к тому выходу, номер которого задан адресными сигналами Логика выбора адреса здесь та же, что и у мультиплексора, изображенного на рис. 19.13.

Рис. 19.18. Демультиплексор на 4 выхода.

При демультиплексор работает как обычный дешифратор «один из

(см. скан)