ТИПТІ КОМБИНАЦИЯЛЫ ҚҰРЫЛҒЫ 2.1 Жалпы ережелер

2 ТИПТІ КОМБИНАЦИЯЛЫ ҚҰРЫЛҒЫ

2.1 Жалпы ережелер

Комбинациялы сұлбалардағы (КС) шығатын сигналдардың жиынтығы уақыттың қай сәтінде болса да, дәл сол сәтте кіру орындарына түскен сигналдармен анықталады. Егерде кіретін және шығатын сигналдардың арасындағы сәйкестік, кесте не болмаса қисынды функцияларды қолдануымен аналитикалық түрде берілсе, онда КС жұмыс істеу заңы анықталған.

ЦҚ жобалау тәжірибесі көрсеткендей, өте жиі қолданылатын КС-тің бірнеше түрін белгілеуге болады. Осындай сұлбалар типті деп аталады және оларды үлкен тиражда шығарылуымен қоса интегралды орындауда жасау экономика жағынан орынды болып табылады.

2.2 Мультиплексорлар

Төрт ақпараттық кіру орындары бар мультиплексордың шартты графикалық бейнесі 2.1.а суретінде көрсетілген, ал оның қисынды элементтердегі жүзеге асуы 2.1.б суретінде көрсетілген. Мультиплексорлар қосымша басқаратын кіру орындарымен қамтамасыз етілуі мүмкін. Қаралып жатқан мультиплексордың жұмыс істуге рұқсаты бар Е кіру орны болады ( ақпаратты шығудан кіруге жіберу).

Басқа кіру орындардағы сигналдар деңгейіне байланысты емес, Е кіру орнындағы сигналдың деңгейі нөлді көрсетсе, шығуда нөлдік деңгей орнатылады, яғни рұқсаты бар кіру орнының бастапқылығы бар.Осындай мультиплексордың жұмыс алгоритмы келесі теңдеумен сипатталады



Екі бағытты кілттер КМОП негізіндегі кейбір мультиплексорлар екі бағытта да сигналдарды жібере алады. Олар аналогтық та, цифрлық та сигналдарды жібере алады, олардың ішіндегі кіру мен шығу орындарын ауыстыруға болады. Мұндай микросұлбалар мультиплексор-демультиплексордың функцияларын орындайды.

2.2 сурет - К564КП1 мультиплексоры

2.2. суретінде көрсетілген К564КП1 мультиплексоры үлгі болып келеді.Оның функционалды сұлбасы, кіретін басқару сигналдардың қисынды деңгейінің өңдегіші, 2:4 дешифраторы, және әр қайсысында төрт кілті бар екі синхроды жұмыс істейтін топқа бөлінген сегіз екібағытты кілттер болып табылатын басқарудың жалпы сұлбасынан тұрады. Басқару екі атаулы А мен В және рұқсат беретін С кірулерден іске асады. С кіру орнында төмен деңгей болған жағдайда, А мен В кірулерде қисыны бар төрт әрекеттің біреуіне әр мультиплексорда бір уақытта бір ашық канал сәйкес келеді. С кіруіне жоғары деңгей жіберілгенде барлық кілттер ажыратылады, барлық каналдар – жабық.. Басқарудың басқа кіру орындарымен салыстарғанда С кіру орнының абсолютті бастапқылығы бар.

Кейде бір мультиплексордың ақпараттық кіру саны жеткіліксіз болады. Мультиплексиянатын сызықтардың санын разрядтықты күшейту жолымен көбейтуге болады. Бұл есепті шығарудың негізгі амалдары(әдістері): типі пирамида тәрізді (мультиплексорлық ағаш) мультиплексорлық структураны құру және сыртқы қисынды элементтер арқылы бірнеше мультиплксорларды біріктіру.

Төрт К555 КП1 мультиплексорында және К555 КП2 мультиплексорында жасалған 64:1 мультиплексордың нұсқасы 2.3. суретінде көрсетілген. Мультиплексорлар алтыразрядты A₅ - A₀ атаулы кодпен басқарылады. A₃A₂A₁A₀ мекенжай кодының кіші разрядтары параллельді түрде бірінші сатының атаулы кіру орындарына жіберіледі, екі A₅A₄ үлкен разрядтары шығу сатының мекенжайы болып табылады. A₉ – A₀ қос коды әрбір кіру мультиплексордың шығу орнына қосылған кіру орнының нөмірін көрсетеді.

A₅A₄ коды, шығуы Y мультиплексордың негізгі шығу орнына қосылған бірінші сатыдағы микросұлбаның нөмірін көрсетеді. Көрсетілген структуралық сұлбада V мультиплексордың рұқсат беретін шығулары белгіленбеген.

Пирамида тәрізді мультиплексордың N_вх ақпараттық шығу орнынының жалпы саны бір N₁ мультиплексордың шығуларының санын бірінші сатыдағы мультиплексорлардың n санына көбейтіндісіне тең: N_вх =n N_1. N_вх үлкен мағыналарын алу үшін өзгерту сатылардың санын көбейту қажет. Өзгерту сатылардың санын көбейтуі шығу орнындағы сигналдың пайда болу уақытын тоқтатудың пропорционалды өсуіне әкеледі.

Мультиплексор универсалды(әмбебап) қисынды элемент болып табылады. Бұл ерекшілігі басқа бағытқа бұру функциялардың жалпы қасиеттерін қолдануға негізделген: қисынды бірлікке не болмаса аргументтердің (тәуелсіз айнымал шаманың) қандай болсын санында нөлге тең келу.

Егерде басқа бағытқа бұру кестеге сәйкес мультиплексордың атаулы шығу орындарына кіретін айнымалылар (шамалар), ал ақпараттың шығу орындарына – қис. 0 немесе қис. 1 мағынасы жіберілсе, онда кіру орнында бағдарламаға сәйкес нөл мен бірліктің мағыналарын қабылдаймыз. Мысалы, мультиплексорда «мәні бірдейлік» мағынаға келу үшін:

x₂ x₁ = 00 және x₂ x₁ = 11 жиынтықтарында функцияның қис. 1 деңгейі бар, және x₂ x₁ = 01 мен x₂ x₁ = 10 жиынтықтарында қис.0 деңгей бар (2.1. кесте).

Осы функцияны f(x,x)=x x=xx xx жүзеге асыру үшін мультиплексордың атаулы кіру орындарына x₂x₁ сигналдарын жіберу керек, D0 и D3 кіру орындарына жоғары деңгейлі U1потенциалын, D1 и D2 кіру орындарына төмен деңгейлі U0 потенциалын және рұқсат беретін V кіру орнына – қисынды нөл U0 деңгейін, 2.11. суретінде көрсетілген.

Кіретін адрестерді іріктеуде шығу орнында басқа бағытқа бұру функция қалыптасады.

2.5сурет 2.6 сурет