Sebastian Jaroszczuk 26.10.1998 Wrocław

III rok FIZYKA

prow. Dr F.Gołek

ĆWICZENIE NR 31

Temat : MULTIPLEKSER I DEMULTIPLEKSER

1. Zagadnienia teoretyczne :

Multiplekser i demultiplekser są to elementy w mikrosystemach których zadaniem jest przekazywanie wektorów informacji cyfrowej z jednego nadajnika do różnych odbiorników lub odwrotnie.

Selektor jest to adresowalny przełącznik wielowejściowy i wielowyjściowy dla którego należy wybór adresu i tylko jedno z wyjść jest połączone z jednym wejściem. Selektor posiada wektor wejść informacji I₁…I₂n o 2ⁿ współrzędnych, wektor wejść adresujących A₁…A_n o n współrzędnych i wektor wyjść informacji O₁…O₂n o 2ⁿ współrzędnych. Każdemu wektorowi wejść adresujących przyporządkowana wzajemnie jednoznacznie jest jedna para (O_i , I_i), przy czym O_i = I_i dla wejść adresujących. Selektory posiadają także dodatkowe wejście sterujące lub zwalniające (wyznacza chwilę w której na wejściu selektora pojawia się sygnał).

1. Schemat logiczny multipleksera.

Multiplekserem jednowejściowym nazywamy selektor, którego wszystkie wyjścia informacji są wprowadzone na bramkę OR. Przeznaczeniem jego jest wybór określonego spośród swoich wejść i sprzęgnięcie tego wejścia z wejściem innego elementu logicznego. Produkowane są również multipleksery 2-,4-,8- i 16-wejściowe.

2. 
   Schemat logiczny demultipleksera.

Demultiplekserem jednowejściowym nazywamy selektor, którego wszystkie wejścia zostały połączone (jest to element o działaniu odwrotnym niż multiplekser). Przeznaczeniem jego jest poprzez wprowadzeniem jednego sygnału uzyskanie na wyjściu różnych elementów logicznych.

4. Rodzaje bramek

1. 
   inwenter

We Wy

wejście wyjście 0 1

1 0

2. AND ( „i” koniunkcji)

• 
  
  AND A B Wy

wejście A 0 0 0

wyjście 0 1 0

wejście B 1 0 0

1 1 1

• NOT AND - NAND (bramka AND z zanegowanym wyjściem)

wejście A 0 0 1

wyjście 0 1 1

wejście B 1 0 1

1 1 0

- AND z zanegowanymi wejściami

wejście A 0 0 1

wyjście 0 1 0

wejście B 1 0 0

1 1 0

3. OR ( „lub” suma)

• 
  
  OR 0 0 0

wejście A 0 1 1

wyjście 1 0 1

wejście B 1 1 1

• NOT OR - NOR (bramka OR z zanegowanym wyjściem)

wejście A 0 0 1

wyjście 0 1 0

wejście B 1 0 0

1 1 0

• OR z zanegowanymi wejściami

wejście A 0 0 1

wyjście 0 1 1

wejście B 1 0 1

1 1 0

• E_XOR

wejście A 0 0 0

wyjście 0 1 1

wejście B 1 0 1

1 1 0

4. Rodzaje sygnałów

1. 
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   Sinusoidalne - są to najczęściej spotykane typy sygnałów w otoczeniu. Opisywany równaniem U = Asin2Πft.\

U

t

2. Liniowy

U U U

t t t

narastający narastający z ograniczeniem piłowe

3. 
   
   
   
   
   Trójkątne U

t

4. 
   Szumy U

t

e) Prostokątne

U

t

5. 
   Impulsy

U

t

f) Skoki i szpilki

U U

t t

Schemat połączeń

Tablica

ADRES C B A	Numer wejścia multipleksera	Numer wyjścia demultipleksera
000 001 010 011 100 101 110 111	0 1 2 3 4 5 6 7	2Y0 2Y1 2Y2 2Y3 1Y0 1Y1 1Y2 1Y3

Wnioski:

Układy typu 74151 (multiplekser) i typu 74155 (demultiplekser) połączyłem według wyżej przedstawionego schematu. Tego rodzaju połączenie pozwoliło mi na jednoczesne badanie układu multipleksera i demultipleksera, korzystając z jednego potrójnego wejścia adresującego i jednego wejścia o zmiennym przebiegu stanów. Po włączeniu układu do zasilania, przy konkretnym stanie adresowym i odpowiadającym jemu wejściu multipleksera stany wyjściowy na diodzie W odpowiadał stanom wejściowym, a na diodzie Y negacji stanu wejściowego. Przy podłączeniu do innego wejścia stany wyjściowe nie ulegały zmianom. Na demultiplekserze, przy tym samym adresie, stany wyjściowe (diody) nie ulegały zmianom, jedynie stany na odpowiednim wyjściu odpowiadającym adresowi zmieniał się zgodnie ze zmianą stanu wejścia. Np. przy wprowadzeniu na wejście adresu 0 0 1 (tzn. włącznik A włączony, a pozostałe wyłączone) i podłączeniu wejścia na multiplekserze pod złącze nr 1, na wyjściach pojawił się stan wejściowy i negacji wejścia. A na demultipleksera jedynie stany na wyjście o numerze 2Y2 ulegał zmianie. Pozostałe przypadki adresów i połączeń wejść i wyjść zobrazowane są w Tablicy. Dowodzi ona poprawności i zgodności działania układów z wynikami rozważań teoretycznych.

---