Układy cyfrowe (logiczne)

1

1.1. Multipleksery i demultipleksery

I

Multipleksery to układy kombinacyjne, łączące jedno z N wejść informacyjnych z wyj-

ś

ciem y. Numer (adres) wejścia określany jest przez liczbę L, podaną na wejścia adresowe. Multi-

plekser działa jak wielopołożeniowy przełącznik (komutator) z cyfrowym wyborem pozycji. Numer
(adres) wejścia podaje się z reguły w naturalnym kodzie dwójkowym. Liczba n wejść adresowych
związana jest wówczas z liczbą N wejść informacyjnych zależnością:

N

n

=

2

.

Na Rys. 1.1.1 pokazano symbol multipleksera 74LS152. Układ łączy jedno z ośmiu wejść

I

0

..I

7

z wyjściem y . Numer wejścia ustawiany jest na liniach adresowych CBA. Tabelę stanów

układu zawiera Tab. 1.1.1.

Tab. 1.1.2 zawiera krótką charakterystykę innych multiplekserów rodziny TTL i TTL LS.

Multipleksery wyposażone są zazwyczaj w jedno lub kilka dodatkowych wejść zezwalających, wy-
korzystywanych do aktywowania pracy układu lub kaskadowego łączenia kilku układów.

I

0

I

1

I

2

I

3

I

4

I

5

I

6

I

7

y

C B A

Rys. 1.1.1. Multip-

lekser 74LS152.

Tab. 1.1.1. Tabela stanów multipleksera 74LS152.

Adres

Wejścia

Wyjście

C

B

A

I

0

I

1

I

2

I

3

I

4

I

5

I

6

I

7

y

0

0

0

0

x

x

x

x

x

x

x

1

0

0

0

1

x

x

x

x

x

x

x

0

0

0

1

x

0

x

x

x

x

x

x

1

0

0

1

x

1

x

x

x

x

x

x

0

0

1

0

x

x

0

x

x

x

x

x

1

0

1

0

x

x

1

x

x

x

x

x

0

0

1

1

x

x

x

0

x

x

x

x

1

0

1

1

x

x

x

1

x

x

x

x

0

1

0

0

x

x

x

x

0

x

x

x

1

1

0

0

x

x

x

x

1

x

x

x

0

1

0

1

x

x

x

x

x

0

x

x

1

1

0

1

x

x

x

x

x

1

x

x

0

1

1

0

x

x

x

x

x

x

0

x

1

1

1

0

x

x

x

x

x

x

1

x

0

1

1

1

x

x

x

x

x

x

x

0

1

1

1

1

x

x

x

x

x

x

x

1

0

Tab. 1.1.2. Inne multipleksery rodziny TTL i TTL LS

74150

multiplekser 16-wejściowy, 4 linie adresowe, 1 wejście zezwalające

74LS151

multiplekser 8-wejściowy, 3 linie adresowe, 1 wejście zezwalające, wyjście y i y

74LS153

podwójny multiplekser 4-wejściowy, 2 linie adresowe, 2 wejścia zezwalające

74LS157

poczwórny multiplekser 2-wejściowy, 1 linia adresowa, 1 wejście zezwalające

Multipleksery i demultipleksery

2

Układ spełniający funkcję odwrotną do multipleksera, tzn. łączący wejście z jednym z N

wyjść, nazywa się demultiplekserem. Funkcję wyboru jednego z N wyjść realizują dekodery. Jeże-
li dekoder wyposażony jest w co najmniej jedno wejście zezwalające, pełnić może także rolę de-
multipleksera. Wejście zezwalające staje się wejściem informacyjnym, a wejścia dekodowanych
danych - wejściami adresowymi. Układ o takim działaniu określa się nazwą deko-
der / demultiplekser.

Na Rys. 1.1.2 przedstawiono schemat dekodera 74LS138, pracującego jako demultiplekser.

Jedno z wyjść y

y

0

7

...

, o numerze określonym przez liczbę CBA, zmienia swój stan w zależności

od stanu wejścia E3, przyjmując stan 0 przy E3 = 1 i stan 1 przy E3 = 0. Na pozostałych wyjściach
utrzymywany jest stan 1 bez względu na zmiany stanu E3. W celu umożliwienia pracy układu wej-

ś

cia

E1

i

E2

ustawione są na stałe w stan 0 (dołączone do masy). Tabelę stanów układu zawiera

Tab. 1.1.3.

Multipleksery i demultipleksery wykorzystywane są do przełączania sygnałów. Umożliwiają

między innymi realizację tzw. multipleksowego systemu transmisji danych, w którym po jednej
linii transmisyjnej przesyłane są dane z różnych linii wejściowych do różnych linii wyjściowych,
wybieranych przez podanie numeru (adresu) linii wejściowej i wyjściowej (Rys. 1.1.3).

Tab. 1.1.3. Tabela stanów dekodera 74LS138, pracuj

ą

cego jako

demultiplekser.

Wejście

Adres

Wyjścia

E3

C

B

A

y0

y1

y2

y3

y4

y5

y6

y7

1

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

1

0

0

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

0

1

1

1

0

1

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

y0
y1
y2
y3
y4
y5
y6
y7

E3

E2
E1

C B A

Rys. 1.1.2. Dekoder

74LS138 pracuj

ą

cy ja-

ko demultiplekser.

Multipleksery i demultipleksery

3

I

Opracował dr inż. Grzegorz Stępień

y0
y1
y2
y3
y4

yN

I

0

I

1

I

2

I

3

I

4

I

N

linia

transmisyjna

Adres wy

Adres we

N wejść

N wyjść

Rys. 1.1.3. Multipleksowy system przesyłania danych.