Ttl элементтерінде мультиплексорлар құрылысының ерекшеліктері

Мультиплексорлар - бұл бірнеше кірісті бір шығысқа қосуға мүмкіндік беретін құрылғылар. бір кірісті бірнеше шығысқа қосуға мүмкіндік беретін құрылғылар деп аталады. Қарапайым жағдайда мұндай ауыстыруды пернелердің көмегімен жасауға болады:

Сурет 1. Пернелерде жинақталған коммутатор (мультиплексор)

Мұндай қосқыш аналогтық және сандық сигналдармен бірдей жақсы жұмыс істейді. Дегенмен, механикалық кілттердің жұмыс жылдамдығы көп нәрсені қалайды, және көбінесе кілттерді қандай-да бір схеманы пайдаланып автоматты түрде басқару қажет болады.

Сандық тізбектерде логикалық деңгейлерді пайдаланып кілттерді басқару қажет. Яғни, цифрлық сигналдың электрондық басқаруымен электронды кілттің функцияларын орындай алатын құрылғыны таңдау керек.

TTL элементтерінде мультиплексорлар құрылысының ерекшеліктері

Бізге бұрыннан таныс адамдар электронды кілт ретінде жұмыс істеуге тырысайық. ЖӘНЕ қақпаның шындық кестесін қарастырайық. Бұл жағдайда «ЖӘНЕ» логикалық элементінің кірістерінің бірі электронды кілттің ақпараттық кірісі ретінде, ал екіншісінің кірісі басқару кірісі ретінде қарастырылатын болады. ЖӘНЕ қақпаның екі кірісі де эквивалентті болғандықтан, басқару кірісі қайсысы маңызды емес.

X басқару кірісі, ал Y ақпарат кірісі болсын. Дәлелдеудің қарапайымдылығы үшін біз басқару кестесіндегі логикалық сигнал деңгейіне байланысты ақиқат кестесін екі бөлікке бөлеміз.

Ақиқат кестесінде анықталғандай, X кірісіне нөлдік логикалық деңгей қолданылғанымен, Y кірісіне берілген сигнал Out шығысына өтпейді. Логикалық блокты X кірісіне қолданған кезде, Y кірісіне келетін сигнал Out шығысында пайда болады.

ЖӘНЕ шлюзді электронды кілт ретінде пайдалануға болатындығын білдіреді. Бұл жағдайда «ЖӘНЕ» элементінің кірістерінің қайсысы басқару кірісі ретінде, ал қайсысы - ақпараттық кіріс ретінде пайдаланылатыны маңызды емес. ЖӘНЕ қақпалардың шығуын бір шығысқа біріктіру ғана қалады. Бұл «НЕМЕСЕ» қақпасын көмегімен жасалады. Логикалық деңгейлерді басқаратын коммутатордың алынған нұсқасы 2-суретте көрсетілген.


Сурет 2. Логикалық элементтерде жасалған сандық мультиплексордың сызбанұсқасы

1 және 2 суреттерде көрсетілген тізбектерде бір уақытта бірнеше кірісті бір шығысқа қосуға болады. Алайда, бұл әдетте күтпеген салдарға әкеледі. Сонымен қатар, мұндай қосқышты басқару үшін көптеген кірістер қажет, сондықтан екілік, әдетте, 3-суретте көрсетілгендей, мультиплексорға қосылады. Бұл декодерді біз бұрын қолданып алған болатынбыз. Бұл басқару кірістеріне берілген екілік кодтар көмегімен ақпараттық кірістердің ауысуын басқаруға мүмкіндік береді. Мұндай тізбектердегі ақпараттық кірістер саны екінің дәрежесінің еселігі ретінде таңдалады.

Төрт кірісті екілік басқарылатын мультиплексордың графикалық белгіленуі 4-суретте көрсетілген. А0 және А1 кірістері - бұл Y шығысына қосылатын кіріс сигналының мекен-жайын анықтайтын, қарастырылып отырған микросұлбаның басқару кірістері. кіріс сигналдарының өзі X0, X1, X2 және X3 ретінде белгіленеді.

Кәдімгі графикалық белгілеуде A, B, C және D ақпараттық кірістерінің атаулары X0, X1, X2 және X3 атауларымен, ал Out-тің аты Y-мен ауыстырылған. шығармалар отандық әдебиетте жиі кездеседі. Адрес кірістері A0 және A1 деп белгіленеді.

CMOS элементтері негізінде мультиплексорларды құру ерекшеліктері

Электрондық кілтпен жұмыс істеген кезде бір немесе екі MOS транзисторларын алу өте оңай, сондықтан CMOS тізбектерінде «ЖӘНЕ» қақпасы электронды кілт ретінде қолданылмайды. Қосымша MOS транзисторларында жасалған электрондық кілт схемасы 5-суретте көрсетілген.

Мұндай қосқыш сандық және аналогтық сигналдарды ауыстыра алады. Ашық транзисторлардың кедергісі ондаған Ом, ал жабық транзисторлардың кедергісі ондаған мегаомадан асады. Мұның артықшылығы да, кемшілігі де бар. MOS транзисторында жиналған кілттің қарапайым логикалық элемент емес екендігі электронды кілттердің шығуын 1-суретте көрсетілген схемаға сәйкес үйлестіруге мүмкіндік береді. Бұл құрылғының тізбегін анық жеңілдетеді.

Сонымен қатар, CMOS мультиплексоры аналогтық сигналдарды ауыстыру үшін қолданыла алады. Бұл жағдайда тізбек теріс кернеулерге төтеп бермейтінін есте ұстаған жөн. Бұл аналогтық сигналдар үшін аналогтық сигнал мәндері тізбектің жалпы сымының потенциалынан мультиплексордың қорек кернеуіне дейінгі аралықта болатындай етіп ауытқу тізбегін қолдану қажет дегенді білдіреді.

Сонымен бірге, CMOS пернелерінде жинақталған мультиплексормен жұмыс істеу кезінде логикалық элементтерді оның кірісі мен шығысына қою керек. Сонда ғана цифрлық схема тұтастай дұрыс жұмыс істейді. Айта кету керек, көп жағдайда бұл шарт автоматты түрде орындалады.

Енді мультиплексорда кіріс сигналдарының біреуін ғана шығысқа қосу қажет екенін есте сақтаңыз. Электрондық кілттердің екілік кодтық басқаруындағы сияқты, декодер мультиплексорға кіреді. Мұндай мультиплексордың сызбасы 6-суретте көрсетілген.


Сурет 6. CMOS мультиплексор схемасы

Мультиплексорлардың кәдімгі графикалық белгіленуі микросұлбаларды жасау технологиясына байланысты емес, яғни CMOS мультиплексоры 4 суретте көрсетілгендей етіп белгіленеді.

Тұрмыстық микросхемаларда мультиплексорлар микросұлбалар қатарының санынан кейін бірден КП әріптерімен белгіленеді. Мысалы, K1533KP2 микросұлбасы - бұл TTL технологиясын қолданып жасалған төрт каналды қос мультиплексор, ал K1561KP1 микросхемасы - CMOS технологиясын қолданып жасалған төрт каналды мультиплексор.

Әдебиет:

Логикалық алгебра заңдары логикалық функцияларды түрлендіруге мүмкіндік береді. Логикалық функциялар оларды жеңілдету үшін түрлендіріледі және бұл оңайлатылған цифрлық схемаға әкеледі ...

Жады жоқ кез-келген логикалық схема шындық кестесімен толық сипатталады ... Ақиқат кестесін жүзеге асыру үшін тек сол жолдарды қарастыру жеткілікті ...

Дешифраторлар (дешифраторлар) екілік кодтардың кейбір түрлерін басқаларына түрлендіруге мүмкіндік береді. Мысалға...

Көбінесе сандық жабдықты жасаушылар керісінше проблемаға тап болады. Сегіздік немесе ондық жолдар кодын ... түріне ауыстырғыңыз келеді.

Құрылғылар демультиплексорлар деп аталады ... Мультиплексордан маңызды айырмашылық ...

Мультиплексор - бұл бірнеше кірістердің біреуін таңдап алып, оның шығуына қосатын құрылғы. Мультиплексорда бірнеше ақпараттық кірістер бар (D 0, D 1, ...), адрес кірістері (A 0 A 1, ...), строб сигналын беруге арналған кіріс және Q шығысы. Суретте. 1, f төрт ақпараттық кірістері бар мультиплексордың символикалық бейнесін көрсетеді.

Мультиплексордың әрбір мәліметтер енгізуіне адрес деп аталатын нөмір беріледі. С кірісіне стробтық сигнал берілгенде, мультиплексор адрес кірістерінде екілік кодпен орнатылатын кірістердің бірін таңдап, оны шығысқа қосады.

Осылайша, әртүрлі ақпараттық кірістердің адрестерін мекен-жай кірістеріне жіберу арқылы осы кірістерден Q шығысына сандық сигналдарды беруге болады. қатынасы n inf \u003d 2 nadr.