Мультиплексоры

Мультиплексором (коммутатором) называется устройство, имеющее n адресных входов, 2ⁿ входов данных (информационных), один выход и выполняющее передачу данных (переключение, коммутацию) с одного из информационных входов на выход, в зависимости от двоичного кода, поданного на адресные входы. Мультиплексоры могут иметь управляющий или стробирующий вход. Количество информационных входов может быть равно 4, 8, 16 и тогда мультиплексоры называют 4 на один, 8 на один или 16 на один соответственно. Таблицы истинности и обозначение мультиплексоров приведены на рис. 8.13.

Рис. 8.13. Таблицы истинности и обозначение управляемых мультиплексоров:

а – мультиплексор 4 на 1; б – мультиплексор 8 на 1

В таблице истинности мультиплексоров при Е=0 выходной сигнал всегда равен нулю, поэтому значения переменных А0 и А1 безразличны (обозначены Х).

В мультиплексорах имеется поле адреса (А), на которое подается двоичный код. В соответствии с эти кодом один из информационных входов поля D переключается на выход. Таким образом, функцию выхода мультиплексора 4 на 1 можно записать в следующем виде:

Переменная Е – дополнительная переменная, которая подается на стробирующий вход мультиплексора. При Е=1 и комбинации в поле адреса А=00 на выход переключается информационный вход D₀, при А=01 – вход D₁, при А=10 – вход D₂, при А=11 – вход D₃.

Из анализа формулы 8.2 следует, что функция f мультиплексора содержит логическую сумму функций выходов дешифратора (формула 8.1), причем конъюнкция каждого выхода дополнительно умножается на Е и на значение D_k соответствующего информационного входа (k=0,1,2,3).

Таким образом, мультиплексор состоит из дешифратора для выбора информационного входа и набора элементов И для реализации подключения выбранного информационного входа на выход. Для мультиплексора 4 на 1 схема представлена на рис. 8.14. Для мультиплексоров 8 на один БФ выхода имеет вид:

При комбинации на адресных входах А=000 на выход переключается информационный вход D₀, при А=001 – вход D₁, при А=110 – вход D₆, при А=111 – вход 7 и т. д. В мультиплексор 8 на 1 входит трехразрядный дешифратор, 8 схем И, схема ИЛИ на 8 входов.

Рис. 8.14. Схема мультиплексора четыре на один