Układy cyfrowe (logiczne)
1.1. Multipleksery i demultiplekseryI
Multipleksery to układy kombinacyjne, łączące jedno z N wejść informacyjnych z wyj-
ściem y. Numer (adres) wejścia określany jest przez liczbę L, podaną na wejścia adresowe. Multi-
plekser działa jak wielopoło\
eniowy 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 zale\
nością: N = 2n .
Na Rys. 1.1.1 pokazano symbol multipleksera 74LS152. Układ łączy jedno z ośmiu wejść
I0..I7 z wyjściem y . Numer wejścia ustawiany jest na liniach adresowych CBA. Tabelę stanów
układu zawiera Tab. 1.1.1.
Tab. 1.1.1. Tabela stanów multipleksera 74LS152.
Adres Wejścia Wyjście
C B A I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
y
I0
0 0 0 0 x x x x x x x 1
I1
0 0 0 1 x x x x x x x 0
I2
0 0 1 x 0 x x x x x x 1
I3
0 0 1 x 1 x x x x x x 0
y
I4
0 1 0 x x 0 x x x x x 1
I5
0 1 0 x x 1 x x x x x 0
I6
0 1 1 x x x 0 x x x x 1
I7
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
C B A
1 0 1 x x x x x 0 x x 1
1 0 1 x x x x x 1 x x 0
Rys. 1.1.1. Multip-
1 1 0 x x x x x x 0 x 1
lekser 74LS152.
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 zawiera krótką charakterystykę innych multiplekserów rodziny TTL i TTL LS.
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 wyposa\
one są zazwyczaj w jedno lub kilka dodatkowych wejść zezwalających, wy-
korzystywanych do aktywowania pracy układu lub kaskadowego łączenia kilku układów.
1
Multipleksery i demultipleksery
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. Je\
e-
li dekoder wyposa\
ony jest w co najmniej jedno wejście zezwalające, pełnić mo\
e tak\
e 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 y0...y7 , o numerze określonym przez liczbę CBA, zmienia swój stan w zale\
ności
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 umo\
liwienia pracy układu wej-
ścia E1 i E2 ustawione są na stałe w stan 0 (dołączone do masy). Tabelę stanów układu zawiera
Tab. 1.1.3.
Tab. 1.1.3. Tabela stanów dekodera 74LS138, pracującego jako
demultiplekser.
Wejście Adres Wyjścia
y0
y1
y0 y1 y2 y3 y4 y5 y6 y7
E3 C B A
y2
1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1
y3
0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
E3
y4
1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1
y5
0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
E2
y6
1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1
E1
y7
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
C B A
1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1
0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
Rys. 1.1.2. Dekoder
1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1
0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1
74LS138 pracujący ja-
1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1
ko demultiplekser.
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
Multipleksery i demultipleksery wykorzystywane są do przełączania sygnałów. Umo\
liwiają
między innymi realizację tzw. multipleksowego systemu transmisji danych, w którym po jednej
linii transmisyjnej przesyłane są dane z ró\
nych linii wejściowych do ró\
nych linii wyjściowych,
wybieranych przez podanie numeru (adresu) linii wejściowej i wyjściowej (Rys. 1.1.3).
2
Multipleksery i demultipleksery
I0 y0
I1 y1
I2 y2
linia
I3 y3
transmisyjna
I4 y4
N wejść N wyjść
IN yN
Adres we
Adres wy
Rys. 1.1.3. Multipleksowy system przesyłania danych.
I
Opracował dr in\
. Grzegorz Stępień
3