Практическая работа 5. Мультиплексоры
план-конспект занятия

Лабораторная работа №5. Мультиплексоры.

Цель: изучить принцип работы мультиплексоров, мультиплексорного дерева.

Общие сведения:

Мультиплексоры и демультиплексоры (MUX и DEMUX в англоязычном сокращении) представляют собой довольно распространенные компоненты в цифровой электронике.

Мультиплексором — называют комбинационное устройство, обеспечивающее передачу в желаемом порядке цифровой информации, поступающей по нескольким входам на один выход. Мультиплексоры обозначают через MUX (от англ. multiplexor), а также через MS (от англ. multiplex or selector).
 Рис.1

Сигналы на адресных входах определяют, какой конкретно информационный канал подключен к выходу. Если между числом информационных входов n и числом адресных входов m действует соотношение n = 2m, то такой мультиплексор называют полным. Если n< 2m, то мультиплексор называют неполным.

Функционирование двухвходового мультиплексора Рассмотрим функционирование двухвходового мультиплексора (2 →1), который условно изображен в виде коммутатора, а состояние его входов Х1Х2 и выхода Y приведено в таблице (рис. 1). Исходя из таблицы, можно записать следующее уравнение: Y = X1A + X2A

Рис.2

На рис. 2 показаны реализация такого устройства и его условное графическое обозначение. Основой данной схемы являются две схемы совпадения на элементах И, которые при логическом уровне «1» на одном из своих входов повторяют на выходе то, что есть на другом входе.

Если необходимо расширить число входов, то используют каскадное включение мультиплексоров. В качестве примера рассмотрим мультиплексор с четырьмя входами (4 → 1), построенный на основе мультиплексоров (2 → 1). Схема и таблица состояний такого мультиплексора приведены на рис.3.

Рис.3

Мультиплексоры являются универсальными логическими устройствами, на основе которых создают различные комбинационные и последовательностные схемы. Мультиплексоры могут использоваться в делителях частоты, триггерных устройствах, сдвигающих устройствах и др.

Мультиплексор как устройство сдвига

Рассмотрим пример использования мультиплексоров для реализации так называемого комбинационного устройства сдвига, обеспечивающего сдвиг двоичного, числа по разрядам. Принцип функционирования данного устройства понятен из схемы устройства и таблицы состояний его входов и выходов (рис. 4).

Рис.4

В обозначении мультиплексоров используют две русские буквы КП, например, промышленностью выпускаются такие мультиплексоры, как К155КП1, К531КШ8, К561КПЗ, К555КП17 и др.

Рис.5

Ход работы:

1. Построить схему мультиплексора 2 в 1 (рис.2), построить таблицу истинности.
2. Собрать схему мультиплексора 8 в 1.

3. Построить схему мультиплексора 4 в 1 с использованием каскада (рис.3).
4. Построить мультиплексор как устройство сдвига (рис.4)
5. Построить мультиплексорное дерево на 16 входов (рис.5)
6. Сделать вывод.