Multipleksery i demultipleksery
1. Wstęp
Ćwiczenie, które mamy wykonać polega na zbudowaniu Multipleksera i
demultipleksera 4-bitowego, oraz 16-bitowego, za pomocą bramek logicznych. Czym
jest Multiplekser? Jest to układ cyfrowy, który na wejściu dostaje równolegle dane, a
dzięki zastosowaniu licznika, ustawia je w kolejności, i wysyła jedną linią szeregowo.
Gdy zamiast licznika użyjemy po prostu sygnałów wysokich i niskich, będziemy
mogli wybierać, z którego wejścia, dane mają być przekazywane na wyjście.
Demultiplekser działa odwrotnie do multipleksera, czyli dostaje dane szeregowo, na
jednej linii, a wysyła je równolegle, na odpowiednią ilość wejść. Oznaczenie 4-bitowy
mówi nam, że Multiplekser ma 4 linie wejścia.
Multiplekser(z lewej) i demultiplekser, gdzie x  wejścia, y  wyjścia, a  linie
sterujące i S  wejście blokujące(jeśli zostanie podane logiczne 0, to wyjścia y przyjmują
określony stan.
2. Pierwszym ćwiczeniem jest zbudowanie układu z Multipleksera 4-bitowego, oraz
demultipleksera 4-bitowego. Obrazek ukazuje działanie multipleksera, jako układu
scalonego:
Funkcja opisującą pracę multipleksera można przedstawić jako:
y = (Źa0 '" Źa1 '" d0 ) (" (a0 '" Źa1 '" d1) (" (Źa0 '" a1 '" d2 ) (" (a0 '" a1 '" d3)
Natomiast funkcja opisująca pracę demultipleksera wygląda następująco:
y0 = Źa0 '" Źa1 '" d
y1 = a0 '" Źa1 '" d
y2 = Źa0 '" a1 '" d
y3 = a0 '" a1 '" d
Gdzie y  dane wyjściowe, a  dane sterujące, d  dane wejściowe
Nastepny obrazek ukazuje już multiplekser i demultiplekser zbudowany na bramkach
logicznych zgodnie z instrukcją otrzymaną na zajęciach. Układy te nie posiadają złącza
blokującego ich pracę
Kolejnym zadaniem było wykonanie multipleksera i demultipleksera 16-bitowego.
Ze względu na ograniczenia spowodowane ilością wejść na pojedynczej bramce, należało
najpierw dla każdego sygnału z osobna wykonać złączenie sygnałów adresowych, w taki
sposób, aby na wyjściu pojawiało się logiczne  1 . A potem to wyjście połączyć z
odpowiadającą mu daną wejściową. Jak widać schemat ten jest bardzo rozbudowany i linie
połączeń między elementami nakładają się na siebie, co powoduje zmniejszenie czytelności
schematu.
Kolejnym zadaniem było zbudowanie multipleksera za pomocą bramki open collector, oraz
bramki trójstanowej. Niestety w używanym przez nas programie nie ma dostępnej bramki
open collector. Natomiast podczas budowy multipleksera za pomocą bramki trójstanowej
pojawia się utrudnienie& Program nie pozwala połączyć wszystkich wyjść w jedno(tak jak
jest to pokazane na schemacie w instrukcji), więc jedynym sposobem jest podłączenie do
każdego wyjścia diody i sprawdzenie poprawności połączeń.
Dioda właściwej linii uzyskuje stan wysoki albo niski w zależności od stanu podanego na
wejściu, natomiast na pozostałych wyjściach otrzymujemy stan średni.
3. Wnioski
Multiplekser i demultiplekser są ważnymi układami cyfrowymi. Pozwalają zamienić sygnał
otrzymywany równolegle, w sygnał szeregowy i na odwrót. Dzięki temu, jeśli potrzebujemy
wysłać pewną ilość danych z różnych z
ródeł, nie potrzebujemy budować połączenia
złożonego z takiej ilości połączeń, ile mamy z
ródeł danych, tylko na początku umieścić
multiplekser, a na końcu demultiplekser i skorzystać tylko z jednej linii przesyłu danych.